^: "^ •V* 'r^«^ < '■ ■^ ^f . >n-4L 'i^* rv^ '^-^ oO^ ^ \ ^^Ci ^ . n^» .« - ■'- O^J^ '^ SITZUNGSBERICHTE DER KAISERLICHEN AKADEMIE DER WISSENSCHAFTER MATHEMATISCH-NATURWISSENSCHAFTLICHE KLASSE. HUNDERTDREIZEHNTER BAND. ■ ^»>-6«- WIEN, 1904. AUS DER KAISERLICH-KÖNIGLICHEN HOF- UND STAATSDRUCKEREI. IN KOMMISSION BEI KARL GEROLD'S SOHN, BUCHH«lNDLER der kaiserlichen AKADEMIE DER WISSENSCHAFTEN. t«n«^ SITZUNGSBERICHTE DER MATHEMATISCH-NATURWISSENSCHAFTLICHEN KLASSE DER KAISERLICHEN AKADEMIE DER WISSENSCHAFTEN. CXIII. BAND. ABTEILUNG I. Jahrgang 1904. — Heft I bis X. (MIT 35 TAFELN, 2 KARTEN, 1 KARTENSKIZZE UND 30 TEXTFIGUREN.) '^' WIEN, 1904. AUS DER KAISERLICH-KÖNIGLICHEN HOF- UND STAATSDRUCKEREI. IN KOMMISSION BEI KARL GEROLD'S SOHN, BUCHHÄNDLER DER KAISERLICHE.N AKADEMIE DER WISSENSCHAFTEN. INHALT. Seite Abel 0., Über einen Fund von SiViüheriuin gigantenin bei Adrianopel. (Mit 1 Tafel und 3 Textfiguren.) [Preis: 80 h = 80 Pfg.J .... 629 Albanese N., Ein neuer Fall von Endotropismus des Pollenschlauches und abnormer Embryosackentwicklung bei Sibb.ild/j procumbens L. (Mit 2 Doppeltafeln.) [Preis; 1 K= 1 Mk.j 653 Bobisnt 0., Zur Anatomie einiger Palmenblätter. (Mit 4 Tafeln.) [Preis: 1 K 40 h = 1 Mk. 40 Pfg.] 345 Brezina A. und Cohen E., Über Meteoreisen von De Sotoville. (Mit 3 Textfiguren.) [Preis: 40 h = 40 Pfg.] 89 — Über dodekaedrische Lamellen in Oktaedriten. (Mit 1 Tafel.) [Preis: 40 h = 40 Pfg.] 577 Doelier C. Die Silikatschmelzen. (Erste Mitteilung.) (Mit 7 Textfiguren.) [Preis- 1 K 50 h = 1 Mk. 50 Pfg.] 17? — Die Silikatschmelzen. (Zweite Mitteilung.) (Mit 4 Textfiguren.) [Preis : 50 h = 50 Pfg.] 495 Gräfe V., Untersuchungen über die Holzsubstanz vom chemisch-phj'sio- logischen Standpunkte. [Preis: 80 h = 80 Pfg.] 253 Grcilach H., Spektralanalytische Untersuchungen über die Entstehung des Chlorophylls in der Pfianze. (Mit 3 Tafeln.) [Preis: 1 K 30 h = 1 Mk. 30 Pfg.] 121 Höfef H., Gipskriställchen akzessorisch im dolomitischen Kalk von Wietze (Hannover). [Preis : 20 h = 20 Pfg.] 169 — Der Sandstein der Salesiushöhe bei Ossegg (Böhmen). (Mit 1 Text- figur und 1 Kartenskizze ) [Preis; 50 h = 50 Pfg.) 296 Hussak E., Über das Vorkommen von Palladium und Platin in Brasilien. (Mit 2 Tafeln und 6 Textfiguren.) [Preis: 2 K 10 h = 2 Mk. 10 Pfg.] 379 Linsbauer K., Untersuchungen über die Lichtlage der Laubblätter. L Orien- tierende Versuche über das Zustandekommen der Lichtlage mono- kotyler Blätter. (Mit 3 Tafeln.) [Preis : 1 K 80 h = 1 Mk. 80 Pfg.] 35 Molisch H., Die Leuchtbakterien im Hafen von Triest. (Mit 1 Tafel.) [Preis: 50 h = 50 Pfg.] 513 Nestler A., Zur Kenntnis der Symbiose eines Pilzes mit dem Taumellolch. (Mit 1 Tafel.) [Preis: 50 h = 50 Pfg.] 529 Porlheim L., v.. Über den Einfluß der Schwerkraft auf die Richtung der Blüten. (Mit 3 Tafeln und 1 Textfigur.) [Preis: 80 h = 80 Pfg.] . 619 VI Seife Schaffey F. X., Die geologischen Ergebnisse einer Reise in Thrakien im Herbste 1902. (Mit 1 Karte.) [Preis: 50 h = 50 Pfg.] 104 Schnarf K., Beiträge zur Kenntnis des Sporangienwandbaues der Poly- podiaceae und der Cyaiheaceae und seiner systematischen Be- deutung. (Mit 1 Tafel.) [Preis : 70 h = 70 Pfg.] 549 Senft Em., Über den mikrochemischen Zuckernachweis durch essigsaures Phenylhydrazin. (Mit 2 Tafeln.) [Preis: 90 h = 90 Pfg.J ... 3 Siebenrock F., Über partielle Hemmungs-Erscheinungen bei der Bildung einer Ri.ickenschale von Testudo tornieri Siebenr. (Mit 1 Text- figur.) [Preis: 30 h = 30 Pfg.] 29 — Die südafrikanischen Teshido-Arten der Geoinefrica-Gruppe s. 1. (Mit 5 Tafeln.) [Preis: 1 K 20 h = 1 Mk. 20 Pfg.] 307 Siep J. und Becke F., Das Vorkommen des Uranpecherzes zu St. Joachims- thal. (Mit 3 Tafeln, 1 Übersichtskarte und 4 Textfiguren.) [Preis: 1 K 70 h = 1 Mk. 70 Pfg.] 585 Thum E., Über statocystenartige Ausbildung kristallführender Zellen. (Mit 1 Tafel.) [Preis: 50 h = 50 Pfg.] 327 Wielowieyski H., v.. Über nutritive Verbindungen der Eizellen mit Nähr- zellen im Insektenovarium und amitotische Kernprozesse. (Vor- läufige Mitteilung.) (Mit 2 Tafeln.) [Preis: 60 h = 60 Pfg.J ... 677 Wiesner J., Über den Einfluß des Sonnen- und des diffusen Tageslichtes auf die Laubentwicklung sommergrüner Holzgewächse. Photo- metrische Untersuchungen auf pflanzenphysiologischem Gebiete. (IV. Abhandlung.) [Preis : 60 h = 60 Pfg.] 469 SITZUNGSBERICHTE DER KAISERLICHEN AKADEMIE DER WISSENSCHAFTEN. MATHEMATISCH-NATURWISSENSCHAFTLICHE KLASSE. CXIII. BAND. I. UND IL HEFT. JAHRGANG 1904. — JÄNNER UND FEBRUAR. ABTEILUNG L ENTHÄLT DIE ABHANDLUNGEN AUS DEM GEBIETE DER MINERALOGIE, KRYSTALLOGRAPHIE, BOTANIK, PHYSIOLOGIE DER PFLANZEN, ZOOLOGIE, PALÄONTOLOGIE, GEOLOGIE, PHYSISCHEN GEOGRAPHIE UND REISEN (MIT 5 TAFELN, 1 KARTE und 4 TEXTFIGUREN. ^ WIEN, 1904. AUS DER KAISERLICH-KÖNIGLICHEN H OF- UND STAATS DR UCKEREL IN KOMMISSION BEI KARL GEROLD'S SOHN, BUCHHÄNDLER DER KAISERLICHEN AKADEMIE DER WISSENSCHAFTEN. INHALT des 1. und 2. Heftes Jänner und Februar 1904 des CXIII. Bandes Abteilung" I der Sitzung'sberiehte der mathem.-naturw. Klasse. Seite Senft Em., Über den mikrochemischen Zuckernachweis durch essigsaures Phenylhydrazin. (Mif 2 Tafeln.) [Preis: 90 h = 90 Pfg.J .... 3 Siebenrock F., Über partielle Hemmungs-Erscheinungen bei der Bildung einer Rückenschale von Testudo tornieri S i e b e n r. (Mit 1 Text- figur.) [Preis: 30 h = 30 Pfg.] 29 Linshauer K., Untersuchungen über die Lichtlage der Laubblätter. L Orien- tierende Versuche über das Zustandekommen der Lichtlage mono- kotyler Blätter. (Mit'S Tafeln.) [Preis: 1 K 80 h = 1 Mk. 80 Pfg.] 35 Brezina A. und Cohen E., Über Meteoreisen von De Sotoville. (Mit 3 Textfiguren.) [Preis : 40 h = 40 Pfg.] 89 Schaffer F. X., Die geologischen Ergebnisse einer Reise in Thrakien im Herbste 1902. (Mif'l Karte.) [Preis: 50 h = 50 Pfg.] 104 Preis des ganzen Heftes: 3 K 30 h =: 3 Mk. 30 Pfg. (^. '•,U& !905 SITZUNGSBERICHTE DER KAISERLICHEN AKADEMIE DER WISSENSCHAFTEN. MATHEMATISCH - NATURWISSENSCHAFTLICHE KLASSE. CXIII. BAND. L UND II. HEFT. ABTEILUNG I. ENTHÄLT DIE ABHANDLUNGEN AUS DEM GEBIETE DER MINERALOGIE, KRYSTALLOGRAPHIE, BOTANIK, PHYSIOLOGIE DER PFLANZEN, ZOOLOGIE, PALÄONTOLOGIE, GEOLOGIE, PHYSISCHEN GEOGRAPHIE UND REISEN. über den mikroehemisehen Zuekernachweis durch essigsaures Phenylhydrazin von Em. Senft. Aus dem pflanzenphysiologischen Institute der k. k. Universität in Wien. (Mit 2 Tafeln.) (Vorgelegt in der Sitzung am 4. Februar 1904.) Einleitung, Der Nachweis des Zuckers in dem Gewebe der Pflanzen ist sowohl in anatomischer als auch physiologischer Beziehung häufig von großer Wichtigkeit. Es werden ja auch zahlreiche Methoden für diese Zwecke in Anwendung gebracht. Der von Emil Fischer^ in die Chemie eingeführte Zucker- nachweis mittels essigsaurem Phenylhydrazin erschien mir zum mikrochemischen Zuckernachvveise viel sicherer als die bis jetzt gebrauchten Reaktionen und ich habe bereits früher nach einer Reihe von einschlägigen Versuchen meine zu diesem Zwecke modifizierte Methode kurz mitgeteilt.^ Nun will ich im nachstehenden diese Methode eingehender besprechen und ihre Anwendbarkeit bei mikrochemischen Arbeiten darlegen. Vorerst erscheint es zweckmäßig, eine kurze Kritik der bisherigen Methoden des mikrochemischen Zuckernachweises zu geben. 1 Fischer Em., Synthesen in der Zuckergruppe. Berichte der Deutschen ehem. Gesellschaft, 1890, Bd. 23, p. 2114 und Fortsetzungen. 2 Senft Em., Zum mikrochemischen Nachweise des Zuckers. Pharm. Post, Wien 1902, Nr. 29. 1* 4 Em. Senft, I. Die bis jetzt zum mikrochemischen Nachweise des Zuckers gebrauchten Methoden. Die Eigenschaft der Glykosen (Monosaccharide-Hexosen), aus alkalischen Kupfeiiösiingen unter erfolgter Reduktion das rote Kupferoxydul abzuscheiden, wurde zum mikrochemischen Nachweise des Zuckers zuerst gebraucht. Zu diesem Zwecke wurde die Kupfersulfatmethode viel- fach modifiziert, so von Sachs,^ Flückiger,^ Schimper,^ A. Fischer,'^ A. Mayer,^ Czapek,^ Hofmeister'' und anderen. Die Reaktion gab sich kund in der Ausscheidung eines amorphen Niederschlages von Kupferoxydul. Unter günstigen Verhältnissen konnte das letztere auch krystallinisch gewonnen werden (Taf. I, Fig. 1). Alle Modifikationen der ursprünglich S a c h s's c h e n ^ Methode haben ihre Vorteile, sie sind jedoch alle mit dem unliebsamen Fehler behaftet, daß durch die alkalische Kupfer- lösung in der Siedehitze ja mitunter ohne vorheriges Erwärmen auch andere Stoffe Glykose abspalten oder überhaupt reduzie- rend wirken und so häufig das Vorhandensein von Zucker vortäuschen können (Glykoside, manche Farbstoffe, Phloro- glucin, Amylodextrin und andere). Weiter ist auch als ein sehr unliebsamer Umstand die Unhaltbarkeit des Reagens zu berücksichtigen. 1 Sachs, Mikrochemische Reaktionsmethoden. Münch. akad. Sitzungs- berichte, 1859, Flora 1862, p. 289. 2 Flückiger, Pharmakognosie. 3 Schimper, Anleitung zur mikroskopischen Untersuchung der vegeta- bilischen Nahrungs- und Genußmittel. Jena 1900. 4 Fischer A., Beiträge zur Physiologie der Holzgewächse. Pringsheim's Jahrbücher, Bd. XXII, p. 73. ö Mayer A., Mikrochemische Reaktion zum Nachweise der reduzierenden Zuckerarten. Ber. der Deutschen botan. Gesellschaft, 1885, p. 332. 6 Czapek, Über die Leitungswege der organ. Baustoffe im Pflanzen- körper. Diese Sitzungsberichte, Bd. CVI, Abt. I, März 1897, S. 14 des Separat- abdruckes. ' Hofmeister in Pringsheim's Jahrbücher für wissensch. Botanik, Bd. 31 V. 1897, p. 688. 8 Saclis 1. c. Mikrochemischer Zuckernachweis. 5 Diese Nachteile wurden bald erkannt und man versuchte es, dieselben durch verschiedene Modifikationen der ursprüng- lichen Methode möglichst zu verringern. Es ist dies jedoch nie vollkommen gelungen. Vor allem wird von verschiedenen Körpern glykosidischer Natur durch die bei der Reaktion einer- seits angewendete Hitze bei Vorhandensein von Wasser und starkem Alkali, anderseits durch Enzyme die Glykose ab- gespalten. G. Kraus ^ hat tur den mikrochemischen Zuckernachweis zum Unterschiede des indirekten Nachweises eine direkte, von ihm als morphologische Reaktion bezeichnete Methode angewendet. Dieselbe beruht darauf, daß durch Einwirkung von Glyzerin oder Alkohol die Zuckerausscheidung in Tröpfchen- form erfolgt. Diese Methode besitzt ebenfalls ihre Nachteile, welche darin bestehen, daß die Zuckerarten aus unreinen Lösungen erst bei Vorhandensein von größeren Mengen auf diese Art zu isolieren sind; anderseits werden durch Glyzerin oder Alkohol viele andere Körper in Tröpfchenform aus- geschieden. Molisch- empfiehlt zum mikrochemischen Zuckernach- weise a-Naphtol und Schwefelsäure, respektive Thymol und Schwefelsäure. Diese prompt auftretende Reaktion hat nur den Nachteil, daß unter Einwirkung von Schwefelsäure von verschiedenen Stoffen (Glykosiden, Zellulose, Stärke und anderen) Glykose gebildet, beziehungsweise abgespalten wird, ferner daß auch andere Stoffe, namentlich manche Zersetzungsproduk'te des Zuckers,'^ diese Reaktion liefern. II. Das Prinzip der modifizierten Fischer'schen Phenyl- hydrazinmethode. Die als Monosaccharide bezeichneten Zuckerarten, welche Aldehyd- oder Ketongruppen enthalten, besitzen bekanntlich die Fähigkeit, sich entsprechend den Aldehyden und Ketonen 1 G. Kraus, Botanische Zeitung, 1876, p. 604. ■- Molisch, Zwei neue Zuckerreaktionen. Diese Sitzungsberichte, math.- naturw. Kl., Bd. 97, Abt. I, p. 264. •" Hoppende y 1er, Furfurol. 6 Em. Senft mit Phenylhydrazin zu verbinden. Bei gewöhnhcher Temperatur verbinden sie sich mit einem Molekül Phenylhydrazin zu farb- losen, meist in Wasser leicht löslichen Hydrazonen. Bei Erwärmen mit essigsaurem Phenylhydrazin im Über- schusse verbinden sich die Monosaccharide, ebenso Milch- zucker, Isomaltose und Maltose mit 2 Molekülen Phenyl- hydrazin zu gelben, in Wasser fast unlöslichen Verbindungen, den Osazonen. CgHi206 + 2N2H3.C6H, =z 2H20 + H2 + CeH,oO,(N,H.C6H5),. Traubenzucker, Fruchtzucker und Mannose bilden die Osazone direkt, während der Rohrzucker zuerst in die beiden ersteren gespalten werden muß, um das Osazon bilden zu können. Wie ich in der Einleitung bemerkt habe, hielt ich diese Methode für den mikrochemischen Nachweis geeignet; sie mußte jedoch zu diesem Zwecke eine Modifikation erfahren. Die Verwendung des Reagens in wässeriger Auflösung, wie sie zum Nachweise des Zuckers diente, konnte aus folgenden Gründen nicht benützt werden: 1. Das Behandeln der Schnitte in größerer Menge dieser Lösung würde dadurch nachteilig werden, daß die Zuckerarten, die in Wasser löslich sind, noch vor der Einwirkung des Reagens aus dem Schnitte herausgelaugt würden und daß es zur Bildung des Osazons außerhalb des Präparates kommen möchte. 2. Die minimale Menge der zuzusetzenden Flüssigkeit, welche nötig wäre, um den Raum zwischen Deckglas und Objektträger auszufüllen und das Präparat zu bedecken, möchte bei Erwärmen am Wasserbade schnell verdunsten. Durch den eventuellen vorsichtigen Ersatz der ver- dampfenden Flüssigkeit durch eine neue Menge hätte man nie eine konstante, zur Durchführung der Reaktion notwendige Konzentration erlangt. 3. Es war schließlich auch wünschenswert, bei der An- wendung der Reaktion eine Flüssigkeit zu gebrauchen, in Mikrochemischer Zuckernachweis. 7 welcher die Zuckerarten nur schwer löslich sind und welche zugleich, um das Übertragen zu ersparen und die damit meist verbundene Schädigung der Objekte zu verhindern, eventuell zugleich als Einschlußflüssigkeit dienen könnte. Als eine solche Flüssigkeit hat sich das Glyzerin bewährt; es besitzt nicht die Nachteile der wässerigen Auflösung und ist auch erfreulicherweise imstande, beide Komponenten des Reagens, wie das salzsaure Phenylhydrazin, so auch das essig- saure Natrium aufzulösen. Dagegen bleiben die gebildeten Osazone vollkommen intakt. Durch Versuche gelangte ich zu dem Schlüsse, daß die Lösungen der Reagentien in Glyzerin im Verhältnisse 1:10 am zweckmäßigsten sind. Beide Kom- ponenten des Reagens sind, wie bereits erwähnt wurde, in Glyzerin leicht löslich. Insbesondere, wenn beide Salze früher pulverisiert waren, geht die Auflösung, welche eventuell durch Erwärmen am Wasserbade beschleunigt werden kann, sehr schnell vor sich. Die Lösungen werden in getrennten Stift- fläschchen aufbewahrt und das Reagens erst im Bedarfsfalle zusammengemischt. Manchmal geschieht es, daß in der Auf- lösung von Phenylhydrazin nach längerer Zeit eine spärliche Abscheidung von Phenylhydrazinkriställchen zustande kommt; dadurch wird jedoch das Reagens und auch der Erfolg der Reaktion nicht im geringsten beeinträchtigt. Die Phenyl- hydrazinlösung dunkelt, dem Lichte ausgesetzt, etwas nach und wird gelb bis bräunlich. Durch das Aufbewahren derselben in blauen Fläschchen wird diese Eigenschaft, welche, nebenbei bemerkt, keinen Einfluß auf die Reaktion ausübt, verhindert.^ Zur Ausführung der Reaktion benütze ich noch immer Lösungen, welche ich mir vor drei Jahren hergestellt habe. Es ist demnach das Reagens von ausgezeichneter Haltbarkeit. Zur Reaktion werden natürlich der leichten Löslichkeit des Zuckers wegen keine früher in Wasser aufgeweichten Schnitte benützt, sondern entweder frisches Material, Glyzerin- oder Alkoholmaterial und bei den getrockneten Objekten (Drogen und anderen) Schnitte des unaufgeweichten Objektes. 1 Die Firma M e r c k in Darmstadt hat mein Reagens in ihr Reagentien- verzeichnis hineingenommen und es kann dasselbe von dieser Firma in tadel loser Qualität fertig bezogen werden. 8 Em. Senft, Das als Lösungsmittel für beide Komponenten des Reagens gebrauchte Glyzerin vereinigt in den früher erwähnten Vor- zügen noch eine bis zu gewissem Grade quellende und auf- hellende Eigenschaft, so daß auch dickere Schnitte recht brauchbare Bilder liefern. Zur Ausführung der Reaktion werden auf dem Objekt- träger je ein Tropfen der Phenylhydrazin- und Natriumacetat- lösung mit einer Präpariernadel innig vermischt und der Schnitt des fraglichen Objektes hineingelegt. Das mit dem Deckgläschen bedeckte Präparat legen wir beiseite, um es nach einigen Stunden und den zweiten Tag zu untersuchen. Das zweite, ebenso hergestellte Präparat wird am siedenden Wasserbade eine halbe Stunde erwärmt und auskühlen gelassen. Bei zuckerhaltigen Schnitten gibt sich schon während des Erwärmens am Wasserbade die Reaktion durch eine intensive Gelbfärbung der Schnitte selbst, sowie auch der dieselben umgebenden Flüssigkeit kund. Gewöhnlich schon beim Ab- kühlen des Präparates kann man unter dem Mikroskope sehr schöne Garben oder Büschel des Osazons wahrnehmen, welche teils im Gewebe selbst, teils außerhalb des Schnittes und da besonders am Rande des Deckgläschens sich abgeschieden haben. Das Erwärmen der Schnitte am Wasserbade dient in den meisten Fällen bloß zur Beschleunigung der Reaktion, denn man kann in gewissen Fällen, auf welche ich später eingehen will, ohne vorheriges Erwärmen — und diesen Umstand erwähne ich als besonders wichtig — zu gleichen Resultaten gelangen, nur mit dem Unterschiede, daß bei Erwärmen die Ausbildung der Osazonkristalle sehr schön und rasch in den oben angegebenen Formen erfolgt, bei der in der Kälte vor sich gegangenen Reaktion kommt es bloß zur Bildung kleiner Büschel, meist aber zur Bildung von Sphärokristallen, welche im polarisierten Lichte deutlich doppelbrechend erscheinen. Dadurch, daß die Reaktion auch in der Kälte erfolgt und der Zucker durch den energischen Eingriff der Wärme aus dem Gewebe nicht heraustritt, werden wir in die Lage versetzt, das Reagens lokal einwirken lassen zu können. Mikrochemischer Zuckernachweis. 9 Je nachdem, ob wir bloß den Zucker im Gewebe nach- weisen oder ob wir die LokaHsation desselben studieren wollen, werden wir uns bald der ersteren, bald der letzteren Methode bedienen, am besten, wenn wir stets beide gegenseitig zur Kontrolle ziehen. Die Menge des Zuckers steht mit der Ausscheidung des Osazons sowie auch der Form und Größe seiner Kristalle im direkten Zusammenhang. Ebenfalls spielt der Wassergehalt des Objektes eine große Rolle. Je wasserreicher das Gewebe des untersuchten Objektes ist, desto schönere Osazonkristalle kommen zur Ausscheidung. Auf die einzelnen Formen der Osazone, welche bei der Reaktion zutage treten, werde ich bei der Ausführuno einiger Versuche näher eingehen. Das einzige, was sich gegen diese Methode einwenden ließe, ist das, daß durch die wasserentziehende Eigenschaft des Glyzerins die Zellen zarter Gewebe kollabieren können. Dieser Nachteil kommt aber kaum in Betracht, denn es handelt sich uns nicht darum, das Gewebe, sondern die Inhalt- stoffe zu studieren. Ein gleichzeitig hergestelltes Wasserpräparat wird das gewünschte Bild ergänzen. Die das Bild störenden Luftbläschen können erst nach erfolgter Reaktion, wo kein Austritt des Zuckers in das benach- harte Gewebe mehr zu befürchten ist, mittels der Luftpumpe beseitigt werden. Schnitte, welche durch eine übermäßige Ausscheidung mit Osazon bedeckt sind, können von den anhaftenden Kriställchen durch Abspritzen mit Wasser brauch- bar gemacht werden, da auf diese Weise nur mehr die im Gewebe selbst gebildeten Kristalle übrigbleiben. Auch das längere Abschwemmen der Schnitte im Wasser ist für das gebildete Osazon, welches fast vollkommen wasser- unlöslich ist, von keinem Nachteil. Handelt es sich darum, das Osazon aus dem Gewebe zu entfernen, so kann dieses mit siedendem Alkohol geschehen; es sind indes die Osazone bei längerer Einwirkung auch in kaltem Alkohol löslich. 10 Em. Senft, Die Löslichkeit der Osazone in xA.ll )r^ -^ c .2 :rt ^ i^ C 0) M -^-> . 1 hn 5 u ij u; x: O (D t« ■a ■j-> c ^ p -.-> ::3 C/I -i-> c bß f— u< Dh fco -• 'S :^ o &, U5 CO < 1 E bD C ü c: §§•-.: • — rn j:: o ^ g j-j t/5 — o C u; "U •t: o ^ -G :rf ri c ü '— "^ s- t/3 •g "" ?ig SS o > o ^ '■"5 2 Q bO 5 Zitronen- 1 Zitronen- gelbe gelbe Färbung Färbung Spärliche Abschei- dung von kleinen Sphäriten Reichliche Abschei- dung von kleinen Sphäriten Die Kristallbildung nimmt immer zu. Zitronengelbe Färbung, auch nach einigen Tagen erfolgt keine Osazonbildung. Zitronen- gelbe Färbung Spärliche Abschei- dung von kleinen Sphäriten Die Krystall- abscheidung nimmt immer zu. Die Kristallabscheidung nimmt immer zu. Zitronengelbe Färbung, auch nach einigen Tagen erfolgt keine Osazonbildung. 12 Em. Senft, 2. Präparate am kochenden Wasserbade behandelt. Nach 5 Minuten Nach 10 Minuten Nach 15 Minuten Nach 1 '., Stunde und Abkühlung Dextrose- körnchen Dextrose- lösuno: Lävulose- körnchen Lävulose- lösuna: Saccha- rose- körnchen Saccha- rose- lösunsj Schwach gelbliche Färbung Stark orange- gelbe Färbung Intensive zitronen- gelbe Färbung Starke gelbe Färbung Intensiv zitronengelbe Färbung Intensive, stark orangegelbe Färbung Intensive orangegelbc Färbung Intensive orangegelbe Färbung Schwach gelbliche Färbung Schwach zitronengelbe Färbung Noch intensivere zitronengelbe Färbung Fast gelbbraune Färbung Fast gelbbraune Färbung- Gelbbraune Färbung Orangegelbe Färbung- Starke orangegelbe Färbung Langsame Abschei- dung von überaus kleinen Osazon- kriställchen in Büscheln oder Sphäriten. Rasche Abscheidung großer Osazon- kristalle in Nadeln, großen Büscheln und Garben. Rasche .Abscheidung von sehr dicht stehenden, kleinen Körnchen, Sphäriten und Büscheln von Osazon. An der Peripherie erfolgt die .\usscheidung von großen Garben. Rasche und sehr reichliche Abschei- dung von sehr großen Garben und Büscheln von Osazon. Langsame und geringe Abscheidung von meist amorphen Körnchen von Osazon. Rasche und reich- liche Abscheidung großer Osazon- nadeln in Büscheln und Garben von Osazon. Mikrochemischer Zuckernachweis. 1 3 Aus diesen Versuchen geht hervor: 1. Die Reaktion tritt bei Erwärmen bei der Dextrose und Lävulose schon in kurzer Zeit (5 Minuten) auf. 1. Bei der Saccharose geni^igt eine kurze Kochdauer, um dieselbe durch das Reagens in Invertzucker zu überführen. 3. In Objekten, welche wasserhaltig sind, respektive wo sich die Zuckerarten in der Lösung befinden, kommt es bei Erwärmen zur raschen und reichlichen Abscheidung von großen Osazonkristallen in Nadeln. 4. Die Abscheidung der Osazone in wasserarmen Objekten, insbesondere in solchen, wo die Zuckerarten in fester Form (Kristallen, Kristallmassen) enthalten sind, erfolgt eine langsame und spärliche Abscheidung von Körnchen, Sphäriten und verkümmerten Büscheln von Osazon. 5. Lävulose und Dextrose bilden auch in der Kälte mit essigsaurem Phenylhydrazin die Osazone, und zwar die Lävulose sehr schnell (in einigen Stunden), die Dextrose erst nach 24 Stunden und später. 6. Saccharose geht in der Kälte mit essigsaurem Phenyl- hydrazin auch nach langer Einwirkung des Reagens keine Verbindung ein und man ist somit durch unsere Reaktion imstande, im Gewebe Saccharose von Dextrose respektive Lävulose zu unterscheiden. IIL Versuche über Zuckernachweis in Pflanzengeweben. Bei allen meinen Versuchen ließ ich in der früher an- gegebenen Weise entweder auf die Schnitte des Objektes das Reagens über Nacht kalt einwirken, worauf die Untersuchung am zweiten Tage erfolgte oder es wurde das Präparat durch eine halbe Stunde am kochenden Wasserbade erhitzt, gleich nach dem Erkalten unter dem Mikroskop untersucht und auch noch tags darauf geprüft. Der Kürze halber sollen im nachfolgenden die kalt be- handelten Präparate mit I, die heiß behandelten mit II bezeichnet werden. 1. Algen. Aus dem Bassin des botanischen Gartens fischte ich Ende Oktober an einem sehr kühlen Vormittage einige Algen. 14 Em. Senft, Zu Hause brachte ich dieselben in ein größeres Gefäß mit Wasser und spülte sie ab, um ein reichliches Sediment von mikroskopischen Algen zu erhalten. Dieses zentrifugierte ich und benützte das Sediment, von welchem das Wasser fast vollständig abgegossen wurde. Je ein Tropfen des Zentrifugates wurde mit dem Reagens gemengt, das eine Präparat bei Seite gelegt, das andere erhitzt. Im Zentrifugate befinden sich hauptsächlich folgende Algen: Micrasterias falcata, Scenedesmns obliqwis und quadri- canda, Docidiuni baccuhim, Pediastrum Boryanum, Anabaena und Spirogyra-F äden sowie andere. Außer diesen sind vorhanden einige A' avicula- Arten, spärliche Infusorien (Phactis und Etiglena). Pflanzlicher Detritus ist nur in geringer Menge vorhanden. I. Am zweiten Tag fallen sofort in einzelnen Zellen selbst sowie diesen anhaftende kleine, gelbliche und bräunliche, starre, lichtbrechende Tröpfchen auf (Taf. I, Fig. 2, abc). Der Zellinhalt hat eine rostgelbe Farbe angenommen. Manche Zellen sind durch die Tröpfchen förmlich bedeckt. Stellenweise kann man wahrnehmen, daß diese Tröpfchen die Neigung besitzen, sich zu vereinigen, denn es kommen Tröpfchen verschiedener Größe vor. Am dritten Tag hat die Ausscheidung von Tröpfchen wesentlich abgenommen, dafür findet man aber im ganzen Präparate ziemlich reichliche, große Sphärokristalle, welche im durchfallenden Lichte schmutzig orangegelb, im auffallenden Lichte leuchtend gelb erscheinen (Taf. I, Fig. 2, d, e). Außer diesen finden sich dort, wo größere Anhäufungen von Algen vorkomm.en, deutliche Büschel von gelben Nadeln, welche mit den bis jetzt gesehenen Osazonen identisch waren. Um mich davon zu überzeugen, daß es sich in diesem Falle tatsächlich um ausgeschiedenes Osazon handelt, habe ich diesen Versuch mit einer größeren Menge (1 cm^ des Zentri- fugates) durchgeführt. Nach zwei Tagen waren die Sphärite wieder zu finden. Nun wurde das Ganze auf ein kleines Filterchen ab- gespritzt, zuerst das Glyzerin durch wiederholtes Nachwaschen Mikrochemischer Zuckernachweis. 1 5 mit kleinen Mengen Wassers entfernt und darauf der Rückstand mit heißem Alkohol erschöpft. Der Alkohol färbte sich intensiv gelb und hinterläßt nach Verdunsten hübsche, kleine, typische Osazonbüschel. Eine kleine Probe der am Filter gebliebenen Algen zeigt unter dem Mikroskope, daß die früher so reichlich vorhandenen kleinen Kügelchen verschwunden sind. II. Das heiß behandelte Präparat verhielt sich genau wie das sub I angeführte, nur erfolgte die Ausscheidung der Sphärokörner schon in einem Tage. Bei einem anderen Versuche, welchen ich mit Algen an- stellte, die ich dem Aquarium des pflanzenphysiologischen Institutes entnahm (fast ausschließlich aus Spirogyra- Arten mit etwas Zygnema und Ullothrix untermischt), bekam ich das Osazon nicht. Die Veränderung durch das Reagens äußerte sich nur in einer intensiven Rotfärbung der Chlorophyllkörper. 2. Crassula imbricata (Stengelquerschnitt). Das Grundparenchym ist dicht mit Stärke gefüllt. I. Die Stärke bleibt intakt. In Zellen, welche dicht mit Stärke gefüllt sind, zeigt sich eine intensiv gelbe Färbung. Zu einer Osazonbildung kommt es auch nach einigen Tagen nicht. II. Die Stärke ist vollkommen verkleistert und schon bei Abkühlen des Präparates kommt es zur Bildung von Osazon im ganzen Grundparenchym. Die Korkschichte erfährt in beiden Fällen eine intensive Braunfärbung. 3. Canna (Blattstiel). I. Die Cuticula sowie die an beiden Seiten der Gefäßbündel im Halbkreise angeordneten Sklerenchymelemente färben sich intensiv gelb. Nach 24 Stunden scheiden sich in dem die Gefäß- bündel scheidenartig umgebenden Parenchym der Bündelhülle Wiesner's^ (Zuckerscheide), welche als eine kontinuierliche 1 Wiesner, Anatomisches und Histochemisches über das Zuckerrohr in Karsten, Botanische Untersuchungen, Berlin 1867, p. 113. 16 Em. Senft, Hülle die Gefäßbündel umkleidet, reichliche Sphärite von Osazon ab (Taf. I, Fig. 3). IL Die Ausscheidung des Osazons ist viel reichlicher und es lagern sich im ganzen Grundparenchym. kleine Sphärite in Form von Halbkugeln an den Zellwänden ab (Taf. I, Fig. 4). Die Bündelhülle ist stellenweise durch Osazone vollgepfropft, auch in den Siebbündeln sowie auch auf denselben scheidet sich massenhaft das Osazon ab. 4. Maranta squarrosa (Blattstielquerschnitt). Das Grundgewebe führt nur in den peripheren Schichten Chlorophyll, im Zentrum ist es dicht mit Stärke erfüllt. I. Die Cuticula sowie die verholzten Elemente der im Grundparenchym zerstreuten Gefäßbündel färben sich in- tensiv gelb. Zu einer Ausscheidung von Osazon kommt es auch nach einigen Tagen nicht. II. Schon bei Erwärmen färben sich die Schnitte intensiv gelb, nach Vg Stunde ist die Stärke fast vollkommen aufgelöst und aufgequollen. Bei Abkühlen scheiden sich im Grundparenchym massen- haft sehr schöne Büschel oder Sphärite von Osazon ab (Taf. I, Fig. 5). Die Cuticula sovxie die verholzten Elemente werden fast orangegelb gefärbt. Stellenweise verlaufen einzelne Gefäßbündel quer durch den Blattstiel. Bei diesen hat sich das Osazon in der Zucker- scheide ausgeschieden. Die Gefäße selbst bleiben farblos. 5. Crassula imbricata (Blattlängsschnitt). I. Die Chlorophyllkörner färben sich rostrot, sonst ist keine Veränderung merkbar. II. Es erfolgt eine reichliche Abscheidung von Osazon- büscheln und Sphäriten, welche in der Blattspitze am reich- lichsten sich vorfinden. Mikrochemischer Zuckernachweis. 17 6. Convallaria majalis (Blätter). In einem aus Mazzon in Südtirol stammenden Herbar- materiale von C. majalis fand Mitlach er ^ in den Blättern, insbesondere in der Epidermis und den angrenzenden Partien des Mesophylls massenhafte, zu Büscheln vereinigte Nadeln und Krystallaggregate, welche ganze Komplexe des Blattes eingenommen haben. Nach seinen Untersuchungen über diesen Körper gelangt Mitlacher zum Schlüsse, daß es sich hier wahrscheinlich um ausgeschiedene Kristalle von Zucker handelt, welcher aus dem Glykoside (Convallarin?) durch Einwirkung von Pilzen ab- gespalten wurde. Er bekam tatsächlich auch in den künstlich mit Schimmelpilzen infizierten, früher von diesen Krystallen freien Blättern, in den von Pilzen ergriffenen Stellen ähnliche Ausscheidungen von Krystallnadeln. Die Untersuchung dieser Krystalle hat ebenfalls mit größter Wahrscheinlichkeit auf das Vorhandensein von Zucker gedeutet. Ich benützte diese Gelegenheit zur Ausführung der Phenyl- hydrazinprobe und bekam an den Stellen, wo früher die Kristalle vorhanden waren, eine reichliche Ausscheidung von Osazon in Büschelform. Später traf sich noch zweimal die Gelegenheit, Convallaria-Blättev, welche von Pilzen befallen waren, zu untersuchen. In beiden Fällen trat an den befallenen Stellen die Probe sehr deutlich auf. Wenn auch in dem benachbarten Mesophyll ebenfalls eine Ausscheidung von Osazon stattfand, so war dieselbe im Ver- gleiche zu der lokalen massenhaften Ausscheidung ver- schwindend klein. 7. Flores Verbasci. Die Staubgefäße verschiedener Verbascum -Arien sind behaart und erscheinen mit langen, dünnwandigen, einzelligen. 1 Mitlacher, Die zur Neuaufnahme in die achte Ausgabe der österr. Pharmakopoe in Aussicht genommenen Drogen. Pharm. Post, 1902. Hb. Convallanae. Sitzb. d. mathem.-naturw. KL; CXIII. Bd., Abt. I. 2 18 Em. Senft, keulenförmigen Haaren bedeckt, in vvelciien sich nach Vogl/ ähnlich wie in den Epithelzellen der Filamente, eigentümliche, den Sphärokristallen von Inulin gleichende, gelb gefärbte Körner vorfinden. Die Haare sind in frischem Zustande mit einem gelben Zellsaft erfüllt, aus dem nach Eintrocknen oder nach Zusatz von Glyzerin oder Alkohol die Sphärokristalle ausgeschieden werden und nach Vogl- einer Zuckerart anzugehören scheinen. Dieses für meine Untersuchungen so geeignete Objekt behandelte ich zur Entscheidung der Frage, ob es sich hier tatsächlich um Zucker handelt, in der bekannten Art und ver- wendete hiezu eine frische Pflanze. I. Die Cuticula der Haare färbt sich alsbald gelb, am zweiten Tage ist eine Ausscheidung von Osazon im Lumen der Haare angedeutet, am dritten Tage sieht man sehr schön ausgebildete, meist der Wand anliegende, intensiv gelbe Sphärite (Taf. I, Fig. 6). II. Es kommt zur Bildung von Osazon außerhalb der Haare in Form von Sphäriten und Büscheln, welche den Haaren aufliegen oder unregelmäßig im Präparate zerstreut sind. Daß es sich hier tatsächlich um ausgeschiedenes Osazon handelt, dafür spricht vor allem die Bildung desselben außerhalb des Präparates in Büscheln bei dem heiß behandelten Objekte, die sehr intensive fast orangerote Farbe der Sphärite sowie auch ihre Löslichkeit in Alkohol. 8. Birne (sehr zuckerreiche Spielart). I. Nach 24 Stunden befinden sich im ganzen Präparate dichte Sphärite, oft zu zwei bis drei anemander gereiht (Taf. I, Fig. 7), außerdem amorphe, intensiv gelb gefärbte Schollen in den einzelnen Zellen (Taf. I, Fig. 8). Die Sklerenchymnester färben sich intensiv gelb. Die Aus- scheidung des Osazons ist keine übermäßige. II. In einigen Minuten färbt sich das ganze Präparat sowie auch die dasselbe umgebende Flüssigkeit intensiv gelb, etwa 1 A. V. Vogl, Pharmakognosie, p. 128. 2 L. c. Mikrochemischer Zuckelnachweis. 19 in 10 Minuten ist eine deutliche Ausscheidung von gelben, schon mit freiem Auge merkbaren Körnchen sichtbar. Nach einer halben Stunde sieht man außerordentlich große, schöne, zu den verschiedensten, meist verzweigten Formen gruppierte Nadeln (Taf. I, Fig. 9), außerdem kleinere, zu Garben vereinigte Krystalle (Taf. I, Fig. 10 a, b, c, d). Am zweiten Tage ist die Ausscheidung des Osazons noch deutlicher geworden und die im Parenchym zerstreuten Sklerenchymnester fallen schon bei der makroskopischen Be- sichtigung durch ihre orangerote Farbe auf. Außer den früher erwähnten Knstallformen sind noch kleine, stark lichtbrechende, gelbe Kugeln von deutlich krystallinischer Struktur entstanden (Taf. I, Fig. 11). Manche von ihnen zeigen in der Mitte ein dunkleres Zentrum, um welches sich ein dichtes Kristallgefüge abgelagert hat (Taf. I, Fig. 12). Häufig ist die ganze Kristallaggregation so dicht, daß die Sphärokörner fast als vollkommen homogene Kugeln erscheinen. Die schon in der Kälte erfolgte Reaktion ist auf das Vor- handensein von Invertzucker zurückzuführen. Da jedoch die Birne sehr beträchtliche Mengen von Rohr- zucker enthält, ist es natürlich, daß die Ausscheidung der Osazone durch die in der Hitze erfolgte Umsetzung des Rohr- zuckers zu Invertzucker bedeutend stärker wird. Bei vielen der nächsten Versuche wiederholt sich dieser Umstand oft. Das Vorkommen von Saccharose neben Glykose in süßen Früchten hat Hofmeister durch die Invertinmethode häufig nachgewiesen (Birne, Apfel, Hagebutte, Johannisbrot u. v. a.). 9. Apfel. I. Bei der kalten Behandlung der Präparate kommt es zu einer lokalen Ausscheidung von Osazon in den Parenchym- zellen. Dasselbe erscheint in Form mehr weniger deutlich aus- gebildeter Sphärite, welche entweder frei in den Zellen liegen oder häufig der Zellwand in Form von Halbkugeln anhaften (Taf. I, Fig. 13). 20 Em. Senft, Außer diesen findet man in manchen Zellen amorphe Schollen, wie wir sie bei dem früheren Versuche gefunden haben; stellenweise zeigen jedoch diese anscheinend amorphen Gebilde eine deutliche kristallinische Struktur und es unterliegt keinem Zweifel, daß sich diese Massen allmählich aus den Büscheln, respektive Sphäriten umgebildet haben (Taf. I, Fig. 14). Bei schwacher Vergrößerung fällt sofort die Anhäufung des Osazons in den Bündelhüllen auf. Die Gefäße selbst bleiben farblos. IL Reichliche Bildung von großen Büscheln, darunter manche aus etwas breiteren, straffen Nadeln, welche oft am Rande etwas ausgebreitet sind (Taf. I, Fig. 15). Am zweiten Tage kam es zur reichlichen Bildung kleiner Büschel und Sphärite; die Spitzen mancher Nadeln zeigen köpfchenförmige Anhäufungen sehr kleiner Kriställchen (Taf. I, Fig. 16). 10. Feige (frisch, unreif). I. Spärliche Abscheidung von dichten Sphärokristallen, welche häufig eine ovale oder elliptische Gestalt annehmen und nicht selten zu mehreren aneinander gereiht sind (Taf. II, Fig. 1). Die Ausscheidung des Osazons in der Bündelhülle (Zucker- scheide) ist hier außerordentlich schön sichtbar. II. Reichliche Ausscheidung von Sphärokristallen. Die Bündelhülle ist reichlich gefüllt mit amorphen, länglichen, oft die ganzen Zellen ausfüllenden Osazonmassen (Taf. II, Fig. 2). Die Gefäße selbst bleiben farblos. 11. Feige getrocknet (Kranzfeige). Das Objekt ist zu zähe, um Schnitte anfertigen zu können. Es wurde daher ein Stückchen Fruchtfleisch zerquetscht und mit dem Reagens behandelt. I. Die Peripherie des Präparates ist mit mäßigen Osazon- sphäriten bedeckt, außerhalb des Objektes kam es zur reich- lichen Ausscheidung von großen Sphäriten. Das Innere des Präparates erscheint gelb gefärbt, Kristalle fehlen, da das Reagens in das Präparat nicht eindringen konnte. Mikrochemischer Zuckernachweis. 21 II. Es kommt zu einer übermäßigen Ausscheidung von Osazonkristallen, welche meist zu Büscheln vereinigt sind. Manche von diesen sind durch die massenhafte Anhäufung der Nadeln in der Mitte fast homogen und nur die am Rande herausstrahlenden Nadelspitzen lassen noch die kristallinische Struktur derselben erkennen (Taf. II, Fig. 3, a, b, c). Außer diesen bildet das Osazon kleine, auf der ganzen Oberfläche grob gekörnte Kügelchen (Taf. II, Fig. 4) und voll- kommen homogen erscheinende Körper, meist von kugeliger oder unregelmäßiger Gestalt, welche auch bei den stärksten Vergrößerungen keine kristallinische Struktur mehr erkennen lassen (Taf. II, Fig. 5). Hier finden wir die Bestätigung der Vorversuche, daß die Reaktion dort, wo der Zucker in fester Form ausgeschieden ist, zuerst eines Lösungsmittels bedarf, damit die Reaktion in vollem Maße auftritt.^ 12. Johannisbrot. I. Das ganze Parenchym färbt sich gelb und es scheiden sich Kleine, getbe, lockere Sphärite aus. II. Das Parenchym färbt sich intensiv zitronengelb und das ganze Präparat ist mit enorm vielen kleinen Sphäriten bedeckt, jedoch auch hier steht die Ausscheidung des Osazons mit dem für Johannisbrot angenommenen Zuckergehalt von 60^0 ii^ keinem Verhältnis. Diese Erscheinung ist ebenfalls auf den früher erwähnten Umstand zurückzuführen, daß der schon in den Früchten in Massen ausgeschiedene Zucker zuerst gelöst werden muß, damit die Reaktion vollkommen erfolgen kann. Der Zucker kommt in den Parenchymzellen des Frucht- fleisches von Ceratonia siliqua in Form von eingetrockneten, durchscheinenden, den ganzen Zellraum ausfüllenden Massen oder auch Einzelkristallen vor.^ 1 Nach A. V. Vogl kommt in den Feigen der Zucker in Form warziger Massen ausgeschieden und beträgt bis 50%. Die wichtigsten vegetabilischen Nahrungs- und Genußmittel. Wien 1899, p. 233. 2 A. V. Vogl, Pharmakognosie. 22 Em. Senft, 13. Rosinen. Das P'ruchtfleisch der Rosinen ist so reicli an Zucker, daß dieser häufig auskristallisiert. Derselbe scheidet sich meist in Form amorpher Körper, häufig auch in Kristallen aus, welche nicht selten zu strahligen Gruppen angeordnet sind.^ Zur Untersuchung benützte ich je ein kleines Stückchen des Fruchtfleisches, welchem ich die Reagentien zusetzte und mit dem Deckgläschen zerquetschte. I. Das Objekt färbt sich alsbald an der Peripherie gelb und am zweiten Tage findet eine starke Ausscheidung von Sphäriten statt, welche sich in der das Präparat umgebenden Flüssigkeit derart abgeschieden haben, daß die kleinsten um das Objekt herum liegen und gegen die Peripherie an Größe zunehmen. Die am Rande des Deckgläschens liegenden Sphaerite sind meist aus zwei anscheinend homogenen, orangegelben Halb- kugeln gebildet, welche sehr dicht mit außerordentlich feinen, hin- und hergebogenen Nadeln bedeckt sind (Taf. II, Fig. Qa, b). Die früher im Präparate vorhandenen, amorph erscheinenden Zuckerkörper haben sich zuerst aufgelöst und kristallisierten in der Mitte des Präparates, wo das Reagens keinen Zutritt hatte, in großer Menge von Nadeln wieder aus. II. In den heiß behandelten Präparaten kommt es zu einer sofortigen Bildung eines fast rotbraunen, amorphen Nieder- schlages. Selbst nach der Abkühlung erfolgt keine Kristall- ausscheidung, da das gebildete Osazon keinen Raum zur Kristallisation findet. Nur an der Peripherie des Präparates, wo die Konzentration der Lösung eine geringere ist, bilden sich sehr dichte, orangegefärbte Sphärite. 14. Dattel. Auch im Fruchtfleische der Datteln ist der Zucker so reichlich vorhanden, daß derselbe wie bei Rosinen in amorphen Massen oder auch Kristallen vorkommt.^ 1 A. V. Vogl, Pharmakognosie, Abbildung p. 546 und A. v. Vogl, Die wichtigsten vegetabilischen Nahrungs- und Genußmittel. Wien 1899, p. 231. 2 A. V. Vogl, 1. c. p. 231, Abbildung. Mikrochemischer Zuckernachweis. 23 I. Reichliche Abscheidung von kleinen Osazonkristallen, welche wie im früheren Objekte so um das Präparat zu liegen kommen, daß die kleinsten derselben im Inneren, die größeren in der Peripherie des Präparates auftreten. Eine massenhafte Abscheidung von Osazon findet in der Zuckerscheide statt. II. Die Abscheidung des Osazons ist so stark, daß das ganze Präparat damit vollkommen bedeckt erscheint. 15. Kaffeebohne (ungeröstet). I. Am Querschnitte durch das Endosperm der Kaffeebohne färbt sich nach Behandlung mit dem Reagens die Cuticula sowie auch das den Zellwänden anliegende Fett intensiv gelb (Taf. II, Fig. 7). Zu einer Ausscheidung von Osazon kommt es selbst nach Wochen nicht. II. Das Fett tritt in Form von zitronengelb gefärbten Kugeln oder Tröpfchen aus dem Zellinhalte heraus. Die Bildung von Osazon bleibt auch nach Wochen aus. Obwohl diese Arbeit bloß das Prinzip der Methode ohne Diskussion der einzelnen Fälle bringt, will ich in diesem speziellen Falle in Anbetracht des negativen Ausfalles der Phenylhydrazinreaktion auf dieses Beispiel näher eingehen. Die Angaben über den Zuckergehalt der Kaffeebohne sind verschieden. Das Mittel beträgt 97o- Es ist nämlich die Frage, ob der Zucker schon fertig gebildet in der Kaffeebohne vorkommt oder ob derselbe in einem Glykoside auftritt, welches erst durch Säuren, Enzyme, Hitze etc. den Zucker abgibt. Molisch^ glaubt, daß die von verschiedenen Seiten ge- machten Annahmen, daß der Zucker hier in Form eines Glykosides vorkommt, unberechtigt sind. Da eben aber nach Angabe desselben Autors die Fehling- sche Lösung nach kurzer Einwirkung verdünnter Salzsäure das wässerige Samenextrakt reduziert, ebenso wie ein Extrakt, 1 Molisch, Grundriß einer Histochemie der pflanzHchen Genußmittel. Jena 1891, p. 10. 24 Em. Senft, welches einige Minuten mit Hefe in Berührung war, ist es wohl wahrscheinlich, daß es sich hier um einen Körper glykosi- discher Natur handelt, der erst, durch die Einwirkung der Säure oder eines Enzyms die Glykose abspaltend, die Reduktion ergibt. Die kurze Dauer, welche nötig ist, um entweder durch Salzsäure oder durch Hefe die Spaltung hervorzurufen, spricht dafür, daß es sich um einen leicht spaltbaren Körper handelt. Die Annahme von Molisch,^ daß die rasch auftretende Raspail'sche Reaktion, welche ohne Zusatz von Zucker mit Schwefelsäure allein in wenigen Augenblicken in dem Zell- inhalte des Endosperms auftritt, für ein reichliches Vorhanden- sein des Zuckers mit Bestimmtheit spricht, dürfte eben darin die Erklärung finden, daß durch Schwefelsäure aus dem vor- handenen Glykosid zuerst Zucker abgespalten wird und dann die Raspail'sche Reaktion auf Eiweißkörper (genau gesagt auf die einfach hydroxylierten aromatischen Gruppen im Eiweiß -) so verläuft, als wenn man Zucker zugesetzt hätte. Hofmeister ^ gibt an, daß in den Kaffeebohnenschnitten vor der Inversion keine Reduktion eintritt, während nach der- selben (mittels Hefeinverten) eine deutliche Reaktion zustande kommt. Da es mir immer gelungen ist, mit meiner Methode Zucker nachzuweisen, wogegen die Reaktion bei der Kaffeebohne aus- blieb, so glaube ich schließen zu dürfen, daß in derselben Zucker fertig gebildet nicht vorkommt, sondern in Form eines Glykosides. Zum Schlüsse sollen nur mehr einige ergänzende Tat- sachen, welche sich bei der Durchführung dieser Reaktion herausgestellt haben, mitgeteilt werden. Wiewohl die Phenylhydrazinprobe bei allen hier ver- zeichneten Objekten stets rasch erfolgte, konnte ich in einigen Fällen (es wurden etwa 100 Objekte untersucht) bemerken, daß sich etwa nach 14 Tagen sehr schöne, große, spießförmige. 1 Molisch, I. c. 2 Wiesner, Anatomie und Physiologie der Pflanzen, 4. Aufl. (Wien 1898), p. 337. •" Hofmeister, 1. c. Mikrochemischer Zuckernachweis. 25 schmale oder abgerundete, breite Blättchen gebildet haben, welche meist zu strahligen Gruppen vereinigt waren, mitunter auch in beträchtlich dicken Kryställchen sich zu Rosetten ver- einigten (Taf. II, Fig. 8, 9, 10). Es ist höchst wahrscheinlich, daß es sich hier ebenfalls um ausgeschiedenes Osazon handelt. Solche Krystalle haben sich unter anderen Objekten sehr schön gebildet in den Blättern von Ghiko biloba und der Wurzel von Dauciis Carola. Insbesondere in den Epidermiszellen des Stengel von Elodea Canadensis waren nach 14 Tagen sehr schöne, manch- mal den ganzen Zellraum ausfüllende Rosetten ausgeschieden (Taf. II, Fig. 11). Auf die Veränderungen, welche bei dieser Reaktion die Chlorophyllkörper erfahren haben, bin ich nicht speziell ein- gegangen. Es soll nur darauf aufmerksam gemacht werden daß dieselben manchmal vollkommen unverändert bleiben und ihre schöne grüne Farbe behalten (selbst bei Erwärmen der Schnitte), manchmal aber schon in den kalt behandelten Prä- paraten eine rostgelbe Färbung annehmen und ein stacheliges oder körniges Aussehen bekommen. Noch eines weiteren Umstandes darf nicht vergessen werden. Es ist die intensive Gelbfärbung, welche die verholzten Membranen durch dieses Reagens erfahren. Diese Gelbfärbung ist sehr verschieden. Die Gefäße bleiben fast oder vollkommen farblos, das verholzte Parenchym färbt sich intensiv zitronengelb bis orangegelb, die Steinzellen fast braun. Ob hier die Speicherung des Zuckers die Ursache der Farbe ist, bleibe vorläufig unentschieden. Mit chemisch reinem Holzzucker bekommt man bei der Phenylhydrazinprobe in der Kälte intensiv gelbe Färbungen, in dem heiß behandelten Präparate Ausscheidung von kleinen Büscheln des Xylosazons Ci7H2qN^03. Ebenfalls wird bei der Ausführung der Phenylhydrazin- probe die verschieden stark auftretende, blaßgelbe bis braune Färbung der cuticularisierten sowie auch der verkorkten Membranen auffallen. 26 Em. Senft, Aus den mitgeteilten Versuchen geht hervor, daß wir in dem essigsauren Phenj'-lhydrazin ein sehr brauchbares Reagens zum mikrochemischen Zuckernachweise besitzen. Es darf erwartet werden, daß dieses Reagens sowohl von den Anatomen als auch von den Physiologen mit Vorteil zur Lösung der zahlreichen Fragen über Vorkommen, Wanderung, Umwandlung und Entstehung des Zuckers wird verwendet werden können. Zum Schlüsse erfülle ich die angenehme Pflicht, meinem hochverehrten Lehrer Herrn Hofrat Prof. Dr. Julius Wies ner für die Aufforderung zu dieser Arbeit sowie für die mir erteilten Ratschläge meinen besten Dank zu sagen. Mikrochemischer Zuckernachweis. 27 Erklärung der Abbildungen. Tafel I. 1. Kristalle von Kupferoxydul, i'^'^o^j. 2. a Micrasterias falcata -\ b Scenedesmiis quadricauda > nach Einwirkung des Reagens, ^'^^li- c Scenedesmiis acutus ) e, d Sphärokristalle des Osazon. ^6%. 3. Canna. Eine Partie des Gefäßbündels vom Blatte, sei = Sclerenchym, bh = Bündelhülie mit ausgeschiedenen Osazonsphäriten. ^^^^/i- 4. Canna. Eine Partie aus dem Grundparenchym des Blattstieles mit an den Zellwänden abgeschiedenen Halbkugeln von Osazon. ^^o^j. 5. Maranta squarrosa. Eine Partie des Grundparenchym aus dem Blattstiele mit ausgeschiedenen Osazonnadeln in Büscheln, "^'^'^/i. 6. Verbascum. Haar mit ausgeschiedenen Osazonsphäriten. ■''^%. 7. 8, 9, 10, 11, 12. Birne. Verschiedene Osazonformen. 350/^. 13, 14, 15, 16. Apfel. Verschiedene Osazonformen. 350/^. Tafel II. 1. Feige, frisch unreif, Osazonsphärite. ^^^jy 2. Feige, frisch unreif, g = ein Gefäß und dis angrenzende Bündelhülle {bh) mit ausgeschiedenen Osazonmassen. 350/^. 3. 4, 5. Feige, getrocknet. Verschiedene Osazonformen. 3ö0/j. 6. a und b Rosinen. Osazonformen. 350^^. 7. Kaffeebohne. Eine periphere Partie des Endosperm am Querschnitte. cut = cuticula. Im Endosperm zahlreiche große durch das Reagens gelb gefärbte Fettröpfchen. Soo/^. 8. 9, 10. Große, breite, zu strahligen Gruppen geordnete Blättchen, welche sich nach 14tägiger Einwirkung des Reagens in den Blattschnitten von Ginko biloba und Daucus Carotu abgeschieden haben. 350/^. 1 1 . Elodea Canadensis. cut = cuticula, ep = Epidermis, in welcher sich nach 14tägiger Einwirkung des Reagens große Rosetten und zu strahligen Gruppen vereinigte Kriställchen abgeschieden haben. ^•^%. Soill'LK.: MikiiirluMnisdnf '/lUclvriiiachwt'is. ral'.l. sd . 0. i';..s.Mit"i iioi . luti-Ansty.TKBannwaiUi.Wien. Sitzungsberichte d.kais. Alcad. d.Wiss., matli-nalurw. Classe, JB(l.CIXIII.Abth.l.l904. Sonll , K.: MikTinhrmisiiui- /.iiilvi'rnadiwcis. 'r.ii-.ll mm^ „. ClLt 6. 1 .;^'Ä'i:H 7. epi'i mit V, ..Sei\l\ (kl . LiüLAnsU'.TlvBaiiinvttraiWeii . Sitzunosberichte d.ltais. Alcad. d.Wüss., math.-natuiw. Classe, Bd.CXin.AbthJ.lOOl. 29 Über partielle Hemmungs-Erseheinungen bei der Bildung einer Rüekensehale von Testudo tornieri Siebenr. von Kustos Friedrich Siebenrock. (Mit 1 Textfigur.) (Vorgelegt in der Sitzung am 11. Februar 1904.) Durch die Freundlichkeit des Herrn L. Müller in München erhielt ich vom dortigen Museum die Rückenschale einer jungen Landschildkröte zugeschickt, die aus Lindi in Ostafrika ein- gesendet wurde. Schon Müller fiel die große Ähnlichkeit dieser Schale mit der von mir beschriebenen Testudo tornieri (Diese Sitz.-Ber. CXII, 1903, S. 443) auf und der Vergleich der- selben meinerseits mit der Type der genannten Art, welche Eigentum des Berliner Museums ist, sich aber noch in meinen Händen befindet, bestätigte die Vermutung Müllers vollständig. Die Rückenschale besitzt eine Länge von 136 mm und eine Breite von 89mm; sie ist auffallend niedrig und gleich- mäßig gewölbt, also ohne tuberkelartige Erhöhungen. Sie stimmt in den habituellen Merkmalen mit der Type überein, ausge- nommen einige Abweichungen, die teilweise auf Altersunter- schiede zurückzuführen und teilweise individueller Natur sein dürften. Erstes Vertebrale vorne breiter als hinten und winkelig vorspringend; Nuchale schmal, fast doppelt so lang als breit; Supracaudale oben durch eine Längsfurche in zwei Hälften geteilt, unten aber einfach; Hinterrand der Schale schwach, jedoch deutlich gesägt. 30 F. Siebenrock. Testudo tornieri Siebenr. (Nach der Natur.) Rückenschild von innen; zwischen den Knochenplatten die Fontanellen, welche dunkel gehalten sind. cp^ Erste Kostalplatte n^ Erstes Neurale cjc2 Zweite Kostalplatte «^ Fünftes Neurale c p^ Neunte Kostalplatte n ti Nuchalplatte V Erster Wirbelkörper. Rückenschale von Teshido tomieri Sieben r. 31 Die Färbung unterscheidet sich insoferne von der Type, als hier die dunkle Farbe prävaliert und die gelben Streifen viel schmäler und auch regelmäßiger verteilt sind als bei jener. Einen wesentlichen Unterschied bildet die Breite der Brücke, die nicht einmal ganz zweimal, bei der Type aber zwei- undeinhalbmal in der Länge der Rückenschale enthalten ist. Auch die Zahl der Marginalia ist verschieden, denn es sind nicht elf sondern zwölf Paare anwesend und von diesen treten beiderseits fünf anstatt vier mit der Brücke in Verbindung. Sowohl die ungewöhnliche Breite der Brücke, als auch die erhöhte ZahlderMarginalia scheint nicht normal zu sein, sondern mit einer morphologischen Anomalie des Rückenpanzers im Zu- sammenhange zu stehen. Bei diesem sind nämlich nicht acht Paare Kostalplatten, wie es sonst der Fall ist, anwesend, sondern neun, die mit den Rippen von zehn Rückenwirbeln anstatt neun verbunden werden. Außerdem hat dieser Rückenpanzer die merkwürdige Eigentümlichkeit, daß weder die Neuralia in der normalen Zahl, noch die Kostalplatten mit Ausnahme der drei letzten Paare in ihrem ganzen Umfange entwickelt sind. Daher besteht der Rückenpanzer nicht aus einer soliden Knochen- schale, sondern er bildet durch das Fehlen mehrerer Neuralia in der Mitte vier und durch die geringe Ausdehnung der sechs vorderen Kostalplatten an den beiden Seiten fünf Paare große Fontanellen, zwischen denen die genannten Knochenplatten nur als schmale Streifen erscheinen, die zur Stütze der Rücken- schale dienen. Die erste mittlere Fontanelle liegt zwischen der Nuchal- platte, den beiden ersten Kostalplatten und dem ersten Neurale, das ein kleines Knochenplättchen zwischen den letzteren dar- stellt. Die zweite Fontanelle, welche viel größer als die erste ist, entsteht durch das Fehlen des zweiten Neurale, hat eine sechs- eckige Form und wird vorne vom ersten Neurale, hinten vom dritten und beiderseits von den Querbalken der drei ersten Kostalplatten begrenzt. Sie wird vom dritten Rippenpaar, das sich mit dem zweiten Kostalplattenpaar verbindet, in zwei un- gleiche Hälften geteilt. Die dritte Fontanelle gleicht der vorher- gehenden nahezu an Größe und Form; sie bildet sich durch den Ausfall des vierten Neurale und durch die geringe Entwicklung 32 F. Sieb en rock. des vorhergehenden und nachfolgenden Neurale; ihre seitliche Begrenzung vermittelt das dritte bis fünfte Paar Kostalplatten. Sie wird durch das fünfte Rippenpaar ebenfalls in zwei un- gleiche Hälften geteilt. Die vierte und letzte mittlere Fontanelle ist kleiner als die beiden vorhergehenden; sie verdankt ihre Ent- stehung dem Mangel des sechsten und siebenden Neurale und wird daher vorne vom fünften, hinten vom achten Neurale und seitlich vom sechsten bis siebenten Kostalplattenpaar umrahmt. Diese Fontanelle zerfällt in drei Teile durch das siebente und achte Rippenpaar, von denen der mittlere Teil am größten ist. Während die mittleren Fontanellen durch den teilweisen Ausfall der Neuralia entstanden sind, bilden sich die seitlichen durch einen Hemmungsvorgang bei der Ossifikation der Kostal- platten in vollkommen symmetrischer Weise. Die letzteren erscheinen daher als mehr weniger schmale Knochenstreifen, welche sich lateral mit den Randplatten verbinden und medial einen kurzen Querbalken darstellen, womit sie sowohl unter sich als auch mit den vorhandenen Neuralia nahtweise zu- sammenstoßen. Die Zahl der seitlichen Fontanellen beträgt beiderseits fünf und jede derselben liegt zwischen zwei aufein- anderfolgenden Kostalplatten, so daß also die fünfte zwischen der fünften und sechsten Kostalplatte zu finden ist. Von der sechsten bis neunten Kostalplatte zeigt die Rückenschale eine normale Ossifikation mit ganz geringen Interstitien am Rande, wie sie eben bei jeder jungen Landschildkröte vorhanden zu sein pflegen. Die streifenförmigen Kostalplatten alternieren in der Breite ebenso, wie bei normal entwickelten Exemplaren und dadurch entstehen die ungleich großen Fontanellen zwischen ihnen. Die aufgelagerten Diskoidalschilder sind so angeordnet, daß ihre aneinanderstoßenden Ränder immer auf den rudimen- tären Kostalplatten, respektive den anwesenden Neuralia zu liegen kommen, welche ihnen als feste Rahmen dienen und die Rückenschale stützen, um sie in der Form zu erhalten. Die mittleren und seitlichen Fontanellen werden von der Bindegewebshaut gebildet, die eben an diesen Stellen nicht zur Verknöcherung gelangt ist, denn sowohl die Neuralia, als auch die Kostalplatten verdanken derselben ihre Entstehung. Die Ossifikation der ersteren geht nach C. K. Hoff mann (Bronns Rückenmarkschale von Testiido tornieri Sieh enr. 33 Kl. u. Ord., Bd. 6, Abt. III, Chelonü) von den knorpeligen Dorn- fortsätzen aus, welche ringsum mit einer perichondralen Knochenkruste umgeben sind. Von dieser beginnt die Bildung der Neuralia, indem die durch das Bindegewebe der Rücken- haut von einander getrennten Enden der Dornfortsätze durch Knochenbrücken miteinander verbunden werden. Die letzteren breiten sich immer mehr aus und wandeln schließlich die Dornfortsätze ganz in Bindegewebsknochen, respektive in Neuralia um. Ein ähnlicher Vorgang vollzieht sich bei der Bildung der Kostalplatten. Um die sehr langen knorpeligen Rippen legt sich eine dünne Knochenröhre herum, die an der Außenseite des Rippenperiostes der Rückenhaut entstanden ist. Diese Knochen- röhre, welche sich über die ganze Länge der Rippe erstreckt, wächst immer mehr in die Breite und bildet sich schließlich zur Kostalplatte um, indem sie die eingeschlossene Rippe resor- biert. Ihr Wachstum schreitet in der Breite nicht gleichmäßig fort, sondern sie nimmt gegen die Wirbel hin mehr zu als gegen die lateralen Enden. Daher stoßen die aufeinander- folgenden Kostalplatten bei jungen Tieren medialwärts schon mittelst Nähten zusammen, während ihre lateralen Enden noch durch Fontanellen getrennt bleiben. Bei manchen Schildkröten aber ist dieser Zustand ein bleibender, wie z. B. bei den Chelonidae, weshalb ihre Rückenschale ein primitives Stadium in ihrer Verknöcherung darstellt. Da nun an der Rückenschale von Testiido tornieri S'i eh enr. mehrere Neuralia gar nicht zur Ossifikation gelangt sind und die vorderen Kostalplatten mit Ausnahme eines kleinen Quer- balkens nur schmale Knochenstreifen bilden, die fast in ihrer ganzen Ausdehnung durch die nicht verknöcherte Binde- gewebshaut getrennt werden, so zeigt dieselbe sowohl partielle Hemmungserscheinungen, als auch ein sehr primitives Stadium in der Bildung des Hautskelettes. In der Beschreibung der Type wird von mir c. 1. erwähnt, daß die Schale des getrockneten Tieres ziemlich weich und flach gedrückt ist, was ich entweder einer unzweckmäßigen Konservierungsmethode oder einem pathologischen Zustande zuschreiben zu müssen glaubte. Vielleicht ist die Type mit Sitzb. d. mathem.-naturvv. Kl.; CXIII. Bd., Abt. I. 3 34 F. Sieben rock, Rückenschale etc. einem ähnlichen Bildungsfehler der Schale behaftet, wie beim hier besprochenen Exemplare. Diese Erscheinung ist umso merkwürdiger, als gerade bei den Testudo-Arten sonst der Rückenpanzer schon frühzeitig zu verknöchern beginnt. 35 Untersuchungen über die Liehtlage der Laubblätter. I. Orientierende Versuche über das Zustandekommen der Lichtlage monokotyler Blätter von Dr. K. Linsbauer. Aus dem pflanzenphysiologischen Institute der k. k. Universität in Wien. (Mit 3 Tafeln.) (Vorgelegt in der Sitzung am 4. Februar 1904.) Einleitung". Obgleich das Problem der Orientierungsbewegungen der Blätter bereits vielfach und vielseitig erörtert wurde, kann es doch keineswegs als gelöst betrachtet werden, was schon daraus erhellt, daß die herrschenden Anschauungen über das Zustandekommen der Lage der Blätter gegenüber dem Lichte dieselben Gegensätze erkennen lassen, welche bereits vor drei Dezennien hervortraten, als man sich mit dieser Frage ein- gehender zu beschäftigen begann, wenngleich sich in neuester Zeit die Stimmen zu Gunsten der Frank'schen Theorie zu mehren scheinen. Der Kernpunkt des Problems liegt in der Beantwortung der Frage: Beruht die Annahme der fixen Lichtlage der Blätter, worunter wir mit Wiesner die bestimmte Orientierung derselben gegenüber der Richtung des einfallenden Lichtes verstehen, auf einer Kombinationswirkung mehrerer orientierend wirkender Ursachen oder ist sie vielmehr das ausschließliche Ergebnis des Transversalheliotropismus, genauer gesagt, einer »spezifischen 3* 36 K. Linsbauer, Organisation« der Blätter, derzufolge sie sich im Gleichgewiciite befinden, wenn ihre Lamina einen bestimmten Winkel mit den einfallenden Lichtstrahlen bildet? In ähnlicher Weise wurde die Frage zumeist und, wie ich glaube, mit Recht formuliert. Nur Krabbe (VI, p. 214) vertritt einen etwas abweichenden Standpunkt. Er sieht in der Lichl- stellung der Laubblätter in jedem Falle eine Kombinations- wirkung, da nicht anzunehmen ist, »daß bei der von Frank vorausgesetzten besonderen Wirkungsweise des Lichts die i^ibrigen Richtkräfte wie Epinastie und Schwere, außer Wirkung treten; ... .es fragt sich nur, ob in dieser Kombination außer dem Licht auch den übrigen Kräften ein maßgebender Einfluß auf die Blattbewegungen zukommt oder ob dieselben gegenüber der Wirkung des Lichtes zu vernachlässigen sind. Wie dem auch sein mag, eine Gleichgewichtslage zwischen den einzelnen Kräften bleibt die Lichtstellung in allen Fällen«. Im wesentlichen tritt auch in dieser Fassung der bereits oben dargelegte Gegensatz zu Tage; denn wenn eine Kraft — in unserem Falle das Licht — einen so maßgebenden Einfluß auf die Blattlage ausübt, daß die übrigen orientierenden Ursachen vernachlässigt werden können, handelt es sich im Grunde doch um keine Kombinationswirkung. Hingegen muß betont werden, daß die Existenz des Transversalheliotropismus noch nicht widerlegt ist, falls man sich für die Annahme entscheidet, daß die Lichtlage das Resultat des Zusammenwirkens mehrerer Kräfte ist, da der Transversalheliotropismus immerhin eine Komponente, wenn auch nicht die allein ausschlaggebende sein könnte. Ich halte es nicht für überflüssig, an dieser Stelle einen kurzen orientierenden Überblick über die Entwicklung und den heutigen .Stand unserer Frage zu geben, da ich beabsichtige, der vorliegenden Untersuchung, welche in mehrfacher Hinsicht nur den Charakter einer Vorarbeit an sich trägt, weitere Unter- suchungen über diesen Gegenstand folgen zu lassen und ich schon von vornherein genötigt bin, zu gewissen theoretischen Anschauungen und zur Auffassung verschiedener Termini Stellung zu nehmen. Hier sollen zunächst die Anschauungen über das Zustandekommen der Lichtlage referiert werden, Lichtlage der Laubblätter. 37 soweit dazu nicht Torsionen erforderlich sind, da ich auf letztere in einem späteren Kapitel zu sprechen kommen werde. Frank verstand unter Transversalheliotropismus eine durch das Licht verursachte Wachstumsbewegung, deren Ziel diejenige Stellung ist, in welcher »ein bestimmter transversaler Durchmesser des Organs« mit der Richtung, in welcher das Licht wirkt, zusammenfällt. Infolge dieser Bewegung stellen sich die Blätter senkrecht zur Richtung des einfallenden Lichtes (IV, p. 77). Wiesner (XVIII, II. T., p. 41) präzisierte auf Grund ein- gehender Beobachtungen die Lage der Blätter zum Lichte noch genauer, indem er zeigen konnte, daß sich die Blätter in der Regel senkrecht auf die Richtung des stärksten diffus en Lichtes stellen. In gewissen Fällen kann jedoch auch eine Orientierung der Lamina schräg zur Einfallsrichtung des Lichtes zu stände kommen, ein Verhältnis, welches er als »ungünstige fixe Licht- lage«! bezeichnete (XVIII, IL T., p. 45). Darwin erkannte gleichfalls, daß sich die Blätter nicht immer senkrecht zur Einfallsrichtung des Lichtes stellen, mit anderen Worten, daß durch die Annahme eines Transversal- heliotropismus jene Fälle nicht erklärt werden, in welchen kräftig insolierte Blätter »ihre Ränder dem Lichte aussetzen« (I, p. 379). Das Zustandekommen dieser Blattlage führte er infolgedessen auf eine andere Richtungsursache, den »Para- heliotropismus« zurück, während er dementsprechend den Frank'schen Terminus durch den Begriff »Diaheliotropismus« ersetzte. Erst Fr. Darwin (II) suchte die Berechtigung der Annahme eines Transversalheliotropismus auf experimentellem Wege mit Zuhilfenahme des Klinostaten zu begründen.^ Zu wesentlich demselben Standpunkte gelangten später Vöchting und Krabbe, welchen eine Reihe wichtiger Auf- schlüsse über die Orientierungsbewegungen der Blätter zu danken sind. 1 Wiesner zeigte später, daß eine solche Lichtlage an »aphotometri- schen« und »panphotometrischen« Blättern einzutreten pflegt, während sich »euphotometrische« Blätter stets genau normal zur Richtung des stärksten diffusen Lichtes des dem Blatte zu Gebote stehenden Lichtareals orientieren (XX). 2 Die Originalarbeit Fr. Darwin's war mir leider unzugänglich. 38 K. Linsbauer, Vöchting (XVI) kam auf Grund seiner Versuche mit Malvaceen, deren Blätter durch den Besitz von Blattgelenken ausgezeichnet sind, zu der Anschauung, daß die Stellung der Blattlamina allein durch das Licht bedingt wird. Der Blattfläche soll überdies ein Transversalgeotropismus oder wie ihn Vöchting nennt, Horizontalgeotropismus zukommen, der aber anscheinend während des täglichen Beleuchtungswechsels nicht zur Geltung kommt. Ganz abweichend hievon verhält sich der Blattstiel, dessen Lage hauptsächlich durch negativen Geotropismus und Epinastie zu stände kommt, wobei letztere durch intensive Beleuchtung noch verstärkt werden kann. Das Blattgewicht hat auf die Stellung der Blätter von Malvaceen und wohl auch vieler anderer Gewächse keinen Einfluß; hingegen dürften verschiedene »innere« Bedingungen, z. B. Rektipetalität, die Lage des Blattes beeinflussen. Besonders verdient die Tatsache hervorgehoben zu werden, daß bei den Malvaceen zwischen Blattlamina, Gelenk und Stiel »innere Wechselbeziehungen« bestehen, insofern als die zur Licht- stellung der Spreite erforderlichen Bewegungen des Gelenkes und des Blattstiels von der Lamina bestimmt und reguliert werden. Krabbe (VI) entscheidet sich im allgemeinen gleichfalls für die Annahme einer besonderen heliotropischen Eigenschaft der Blätter, welche deren Lichtstellung bedingt. Ich will hier nicht von dem Versuche Krabbe 's sprechen, die Notwendigkeit dieser Anschauung gewissermaßen mathematisch zu begründen, da mir die Berechtigung einer auf willkürlichen Annahmen auf- gebauten Beweisführung von vornherein zweifelhaft erscheint. Um so mehr Interesse beansprucht der experimentelle Teil vorliegender Untersuchung. Krabbe fand bei sämtlichen unter- suchten Blättern, daß die Bewegungen, welche zur fixen Licht- lage führen, ausschließlich in der oberen Blattstielregion aus- geführt werden, wenngleich die Epinastie, wie es vielfach der Fall ist, auf die untere Blattstielregion beschränkt ist. Stets ist es aber das Licht, »welches die Blätter in eine bestimmte Lage zum Lichte bringt und sie in dieser festhält«. Allerdings muß Krabbe zugeben, daß die Lichtlage der im oberen Blattstiel- teile stark epinastischen Blätter bei Ausschluß einseitiger Lichtlage der Laubblätter. 39 Gravitationswirkung »gewissermaßen einen anderen Charakter« annimmt. »Das (vordere) Blatt geht infolge der epinastischen Krümmung nicht selten über die fixe Lichtlage hinaus; und wenn dasselbe durch das Licht auch wiederum gehoben wird, so ist das letztere doch selten im stände, die epinastische Krümmung des oberen Stielteiles und der Blattfläche vollständig auszugleichen« (p. 247). Das heißt offenbar, am Zustande- kommen der fixen Lichtlage dieser Blätter haben — normale Verhältnisse vorausgesetzt — auch Epinastie und negativer Geotropismus Anteil. Trotzdem erklärt der Autor, daß die Bewegungen, welche zur fixen Lichtlage führen, sich »unter der völligen Herrschaft des Lichtes« abspielen, sobald sie sich in einer Ebene vollziehen. Nur wenn zur Gewinnung der fixen Lichtlage Torsionen erforderlich sind, muß auch die Hilfe von Epinastie und negativem Geotropismus in Anspruch genommen werden. In diesen Fällen ist aber die eigentliche Lichtlage, worunter »das Aufhören der Bewegung in einem bestimmten Moment« verstanden wird, wiederum eine besondere Wirkung des Lichtes. Es muß übrigens betont werden, daß sich Krabbe nur dann berechtigt hält, von einer Kombinationswirkung mehrerer Faktoren zu sprechen, wenn die Angriffspunkte der einzelnen Komponenten in derselben Blattregion liegen. Ich glaube, daß zu einer solchen Einschränkung des Begriffes kein zwingender Grund vorliegt. Ich werde vielmehr immer dann von einer Kombinationswirkung sprechen, sobald eine bestimmte Organ- lage nur dadurch zu stände kommt, daß auf dasselbe mehrere Bewegungsursachen einwirken, gleichgiltig, ob sie an ver- schiedenen Organteilen oder sogar zeitlich getrennt zur Wirk- samkeit kommen. Im Gegensatze zu den Resultaten, welche Vöchting mit Malvaceen erzielte, konstatierte Krabbe, daß bei Phaseolus die Bewegungen des Blattstiels ganz unabhängig von der Spreite vor sich gehen. Ebenso fand Rothert (XI, p. 121) an den Primärblättern von Tropaeolum, daß »die Be- leuchtung der Lamina ohne Einfluß auf die Krümmung des Stiels« ist. Auch Oltmanns (IX, p. 257) führt die verschiedenen Lagen der Blätter auf ausschließliche Wirkung des Lichtes 40 K, L i n s b a u e r zurück. Geotropismus, Epinastie etc. vermögen zwar unver- kennbar die Bewegungen, welche zur fixen Lichtlage führen, zu beeinflussen, eventuell zu unterstützen; »das Endresultat, kurz gesagt den Einfallswinkel« vermögen sie nicht zu alterieren. Über die Lichtwirkung selbst äußert sich der Autor an einer anderen Stelle seiner bekannten Arbeit (p. 251) folgender- maßen: »Nachdem ich gezeigt habe, daß alle^ dorsiventralen Organe bei hohen Intensitäten Profil-, bei schwachen Flächen- stellung und bei mittleren schräge Lagen einnehmen, daß also alle Blätter etc. jederzeit sowohl diaheliotropisch als auch paraheliotropisch sind, erscheint es zweckmäßig, eine neue Bezeichnung einzuführen. Ich möchte das Wort Plagiophoto- trophie einführen und damit die Tatsache zum Ausdrucke bringen, daß alle dorsiventralen Organe eine besondere Lage zum Lichte einnehmen « Der Begriff der Plagiophoto- trophie soll jedoch, wie aus den späteren Ausführungen des Verfassers hervorgeht (1. c. p. 257), mehr als ein tatsächliches Stellungsverhältnis der Blätter zum Lichte bezeichnen, er ist der Ausdruck der »spezifischen Fähigkeit« der Blätter, »sich in eine bestimmte Lage zum Lichte zu versetzen und in dieser zu verharren «. Um die Wirkungsweise dieser »Plagiophototrophie« kennen zu lernen, ist es nötig, die Beispiele, aufweiche sich Oltmanns stützt, näher ins Auge zu fassen. Er beobachtete vor allem, daß der Winkel, welchen die Blättchen von Rohinia und Phaseolus sowie die Blätter von Tropaeolum^ mit der Einfalls- richtung des Lichtes einschließen, mit zunehmender Licht- intensität verkleinert wird, eine Erscheinung, welche als »ganz allgemeine Eigenschaft dorsiventraler Organe überhaupt« hin- gestellt wird. Der Verfasser rechnet nicht allein diejenigen Fälle hieher, bei welchen die Profilstellung durch eine Krümmungs- bewegung der Blätter in ihrer Medianebene, sei es mit oder 1 Die Verallgemeinerung dieser Versuchsergebnisse auf alle dorsiventralen Organe scheint mir doch zu weit zu gehen. 2 Bei Tropaeoliim gelang es Oltmanns zwar nicht, volle Profilstellung zu erhalten, doch »könnte man die Intensität des Lichtes hinaufschrauben, so würde man, daran ist nicht zu zweifeln, volle Profilstellung erzielen«. Lichtlage der Laubblätter. 41 ohne Gelenk, erzielt wird, sondern auch die Kompaßpflanzen, welche unter gewissen Beleuchtungsverhältnissen durch Torsion in die Profilstellung übergehen können. Ferner sind verschiedene Erscheinungen hieher zu zählen, auf welche bereits VViesner (XXI) und Stahl aufmerksam gemacht hatten, wie Faltung der Blätter im Medianus, Anschmiegen der Blättchen von Callima an den Stamm bei starker Insolation etc. Eine Erklärung, wie es denkbar ist, daß so verschiedenartige Bewegungser- scheinungen, Krümmungen, Torsionen und Faltungen der Blätter, auf die Wirkung der postulierten Plagiophototrophie allein zurückgeführt werden können, hat Oltmanns nicht versucht. Wenngleich jedoch die Berechtigung des Terminus Plagio- phototrophie im Sinne einer spezifischen Lichtempfindlichkeit der dorsiventralen Blätter, wie ich glaube, angezweifelt werden kann, weshalb ich mich desselben in vorliegender Arbeit nicht bedienen werde, so bestätigen jedenfalls Oltmanns' ein- schlägige Versuche den entscheidenden Einfluß des Lichtes auf die Orientierungsbewegungen der Blätter. Schwendener und Krabbe (XIV, p. 337 f.) sprechen sich gleichfalls gegen die Annahme einer Kombinationswirkung verschiedener Richtkräfte zur Erklärung der Lichtlage aus, da in den Versuchen von Fr. Darwin, Vöchting und Krabbe die Lichtlage auch auf dem Klinostaten eintrat. Es ist übrigens zu betonen, daß Fälle, in welchen die Lichtlage ohne Beteiligung von Epinastie und Schwerkraft angenommen wird, nicht ohne- weiters als Beweise für die Existenz des Transversalhelio- tropismus herangezogen werden können, da die Lichtstellung der Blätter in diesen Fällen auf einer kombinierten Wirkung der Photonastie mit positivem oder negativem Heliotropismus oder mit spontanen Nutationen beruhen könnte. Ehe ich die Anschauungen derjenigen Physiologen aus- einandersetze, welche sich gegen die Frank'sche Erklärung der Blattlage entschieden, muß ich eines Vorwurfes gedenken, welcher gegen die Anhänger dieser Richtung erhoben wurde. Es wurde nämlich hervorgehoben, daß dieselben nur einzelne Bewegungsursachen der Blätter aufzeigten und die Behauptung aufstellten, daß die Kombination derselben zur Lichtstellung 42 K. Linsbauer, führe, ohne zu erklären, wie dieses Zusammenwirken sowie die Tatsache zu verstehen sei, daß die Gleichgewichtsstellung der jeweiligen günstigsten Lichtlage entspricht. Wenngleich ein solcher strikter Beweis nicht erbracht wurde, so ist die genannte Anschauung doch von vornherein nicht abzulehnen. Der verlangte Beweis kann solange nicht geführt werden, als wir, wie bereits de Vries hervorhob, die als tätig angenommenen Kräfte nur ihrer Qualität und nicht auch ihrer Quantität nach erkennen. Dazu kommt, daß wir in den meisten Fällen nicht wissen, ob und inwieweit ein Kor- relationsverhältnis zwischen den verschiedenen Reizeffekten besteht. Trotzdem müssen wir uns zur Annahme einer Kom- binationswirkung verschiedener Kräfte entschließen, sobald die Lichtlage bei Ausschaltung eines oder mehrerer orientierend wirkender Faktoren nicht mehr in derselben Weise zu stände kommt wie bei der Wirksamkeit aller in Betracht kommenden Kräfte. Gegen die Frank'sche Lehre erhob bekanntlich zuerst de Vries (XVII) energische Einsprache. Die Richtung bilateral - symmetrischer Organe ist nach seiner Auffassung bestimmt durch innere und äußere Ursachen. Jene äußern sich in einem verstärkten Längenwachstum der Organoberseite (Epinastie) — der gewöhnliche Fall bei sich entfaltenden Blättern — oder der Organunterseite (Hyponastie). Von den äußeren Ursachen kommen Schwerkraft und Licht in Betracht. Die erstere kommt in Form von negativem Geotropismus oder von Lastwirkung zur Geltung. Diese übt jedoch ebenso wie der positive Helio- tropismus, der übrigens an Blättern oft nicht zu beobachten ist, auf die Richtung der Pfianzenteile nur eine geringe Wirkung aus. Hatte Frank die Bedeutung des Lichtes für das Zustande- kommen der Blattlage zu hoch angeschlagen, so unterschätzte de Vries diesen jedenfalls bedeutsamen Faktor, worauf bereits V/iesner (XIX, p. 110) mit gutem Rechte hinwies. Dieser Forscher räumt dem Lichte unter allen Richtungsursachen eine entscheidende Stellung ein. Die Lichtlage der Blätter beruht nach dessen Auffassung (XVIII, II. T., p. 50 ff.) auf einem Zusammenwirken von negativem Heliotropismus und negativem Lichtlage der Laubblätter. 43 Geotropismus. Wie aber so häufig anscheinend einfache vitale Vorgänge bei näherer Analyse auf ein Ineinandergreifen kom- plizierter Prozesse zurückgeführt werden müssen, so denkt sich Wiesner auch die Annahme der fixen Lichtlage als einen verwickelten Bewegungskomplex. Neben den bereits genannten Bewegungsursachen wirken auch positiver Heliotropismus (der Blattunterseite) und Eigengewicht, zumeist allerdings in unter- geordneter Weise an der Blattorientierung mit. Dem Lichte fällt überdies neben der heliotropischen noch eine andere Wirkung zu; es verstärkt die Biegungsfestigkeit der beleuchteten Seite — zumeist der Oberseite — und bewirkt dadurch ein Verharren des Blattes in der günstigsten Lichtstellung (XXII). Sachs (XII) schließt sich enge an die Beobachtungen von de Vries an. Seine Auffassung bedeutet aber insofern einen wesentlichen Fortschritt, als er der Bedeutung des Lichtes Rechnung trug. Er konstatierte in gewissen Fällen die Ab- hängigkeit der Epinastie vom Lichte und führte infolgedessen die Lage dorsiventraler Organe, zunächst des Marchantia- Thallus, auf das Zusammenwirken von negativem Geotropismus, positivem Heliotropismus der Unterseite und Epinastie zurück, welch letzterein diesem Falle auf der Wirkung des Lichtes beruht. Die Stellung, welche Pfeffer (X, p. 292) in dieser Frage einnimmt, ergibt sich wohl am klarsten aus folgender Stelle seines Handbuches: »Tatsächlich dürften in dorsiventralen Organen, deren Stellung auch von der Empfindlichkeit gegen Licht abhängig, Heliotropismus und Photonastie zumeist, ver- mutlich aber in einem spezifisch ungleichen Grade zusammen- wirken. Tiefere Einsicht gestatten die bisherigen Erfahrungen noch nicht, indes reichen sie aus, um zu zeigen, daß .... viele Blätter u. s. w. heliotropisch empfindlich sind, jedoch auch Photonastie mitwirkt, um die Fläche plagiotroper Organe in einen für Beleuchtung günstigen Winkel gegen das ein- fallende Licht zu stellen.«^ 1 Aus dieser und anderen Stellen erhellt auch, wie ich glaube, daß Pfeffer nicht ohneweiters als »Verteidiger des Frank'schen Transversalhelio- tropismus« hingestellt werden kann (siehe Vöchting), wenngleich er diesen Terminus unter gewissen Umständen als vorteilhaft akzeptiert. 44 K. Linsbauer, Ich begnüge mich, an dieser Stelle die verschiedenen Ansichten über das Zustandekommen der fixen Lichtlage in Kürze skizziert zu haben, da ich auf die Untersuchungen, welche einzelne Orientierungsbewegungen zum Gegenstande haben, in den diesen gewidmeten Abschnitten näher eingehen werde. Daß man trotz eingehender experimenteller Studien zu so widerspruchsvollen Resultaten gelangte, mag zum Teile auf zwei Ursachen zurückzuführen sein. Einerseits operierten die verschiedenen Forscher nicht immer mit denselben Pflanzen, verallgemeinerten vielmehr häufig die an einigen Objekten gewonnenen Resultate; andrerseits wählte man aus nahe- liegenden Gründen mit Vorliebe solche Pflanzen zu den Ver- suchen aus, welche die fixe Lichtlage möglichst deutlich und rasch einnehmen, welchen Forderungen besonders gestielte» womöglich durch den Besitz von Gelenken ausgezeichnete Dikotylenblätter am besten entsprachen. Die Lichtlage nicht gestielter Blätter der Mono- und Dikotylen hingegen wurde nur in ganz vereinzelten Fällen eingehender untersucht. Und doch ist es nicht unwahrscheinlich, daß gerade an diesen, durch eine wenig vorgeschrittene Arbeitsteilung charakterisierten Blättern die Bewegungen, welche zur Annahme der fixen Lichtlage führen, leichter und sicherer analysiert werden können als bei hoch differenzierten Blättern, bei welchen auf die Bewegungen der Spreite, des Blattstiels und der Gelenke eventuell auch auf eine korrelative Einwirkung der Blatteile aufeinander Rücksicht genommen werden muß. Es war daher ein naheliegender Gedanke, das Verhalten der einfacheren Typen der monokotylen Blätter genauer zu untersuchen. Mein Ziel bestand einstweilen vornehmlich darin, die Wirksamkeit der einzelnen dabei in Betracht kommenden Orientierungsursachen zu erkennen und die Annahme der diesen Blättern eigentümlichen Lichtlage so weit als möglich aufzuklären. Dabei handelte es sich wieder zunächst um die Frage, ob den genannten Blättern transversalheliotropische Eigenschaften zuzuschreiben sind, wie dies von Seite Frank's geschah. Ein tieferes Eindringen in das Wesen der einzelnen Bewegungsursachen lag zunächst nicht im Plane dieser Unter- suchung, die nur als Vorarbeit beurteilt sein will. Hingegen Lichtlage der Laubblätter. 45 ■*o unterließ ich es nicht, auf einzelne besonders wichtige Detail- fragen, welche sich im Laufe der Untersuchung ergaben, hinzu- weisen. Sie werden zum Gegenstande spezieller Beobachtungen gemacht werden. Als Versuchspflanzen benützte ich einige Monokotyle mit radiär oder isolateral gebauten Blättern, hauptsächlich jedoch solche mit grundständigen, ungestielten, bandförmigen Blättern (Flachblättern) von isolateralem oder dorsiventralem Baue, wie sie so häufig bei Liliaceen und Amaryllideen angetroffen werden.^ Meine Versuche wurden in der Zeit von Dezember 1902 bis Ende Juni 1903 durchgeführt. Ich hatte mich dabei viel- fach des bewährten Rates meines hochgeschätzten Lehrers Herrn Hofrates J. Wiesner zu erfreuen, welcher meine Versuche mit stetem Interesse verfolgte und mir hiezu die reichen Mittel seines Institutes in zuvorkommendster Weise zur Verfügung stellte, wofür ich an dieser Stelle meinen ergebensten Dank ausspreche. Heliotropismus. Den Blättern wurde von verschiedenen Autoren positiver, negativer und Transversal- (Dia-) Heliotropismus zugeschrieben. In diesem Abschnitte soll nur von den beiden erstgenannten Reaktionsformen die Rede sein. Was zunächst den positiven Heliotropismus der Blätter betrifft, so wurde er von einer Reihe von Forschern (Sachs, Hofmeister, Vries, Wiesner u. a.) an zahlreichen Blättern experimentell festgestellt. Hingegen ist die Frage, ob er beim Zustandekommen der fixen Lichtlage eine Rolle spielt und worin diese eventuell besteht, nicht völlig sichergestellt. Die meisten Autoren halten ihn für viel zu gering, als daß ihm in dieser Hinsicht eine nennenswerte Bedeutung zufallen sollte. De Vries konnte ihn an vielen Blättern überhaupt nicht nach- weisen, fand ihn aber sonst so unbedeutend, daß er die Epinastie nicht zu überwinden vermag. Sachs hält ihn gleichfalls im 1 Gramineen, die bezüglich ihres heliotropischen Verhaltens eine teil- weise Bearbeitung durch Rothert erfahren haben, schloß ich von meinen Versuchen aus, da Untersuchungen hierüber demnächst von W. Figdor ver- öffentlicht werden sollen. 46 K. Linsbauer, allgemeinen für gering und schreibt nur den Monokotylen einen stärkeren Heliotropismus zu. Wiesner führte hingegen den Nachweis, daß der Effekt des positiven Heliotropismus unter gewissen Bedingungen sowohl bei sitzenden als auch bei ge- stielten Blättern beträchtliche Werte erreichen kann. Dies ist der Fall zur Zeit des stärksten negativen Heliotropismus sowie an etiolierten Blättern. Wiesner betrachtet speziell die Blatt- unterseite als positiv heliotropisch. Der positive Heliotropismus besitzt insoferne eine Bedeutung für die Gewinnung der fixen Lichtlage, als er bei geringer Lichtintensität den negativen Geo- tropismus bei der Aufrichtung der Blätter unterstützt. Im all- gemeinen fällt ihm aber auch nach Wiesner keine wesentliche Aufgabe zu. Der genannte Forscher äußert sich hierüber, indem er seine Anschauungen über das Zustandekommen der Blattlage zusammenfaßt: »In erster Linie ist es das Entgegenwirken von negativem Heliotropismus und negativem Geotropismus, welches die fixe Lichtlage bedingt. Das Gewicht des Blattes und der positive Heliotropismus spielen dabei nur eine untergeordnete Rolle (XVIII, II. T., p. 58). Daß gewisse Blätter sehr energische heliotropische Krüm- mungen ausführen können, lehren auch die Versuche Rothert's (XI) mit Gramineenkotyledonen und ^///mw- Blättern. Auf die letztgenannten Experimente werde ich an anderer Stelle zurück- kommen. Die Beobachtungen über heliotropische Krümmungen von Blattstielen will ich jedoch ganz übergehen, da ich nur mit ungestielten Blättern operierte. Ich habe hier noch eines besonderen Falles heliotropischer Blattkrümmungen zu gedenken, welchen, abgesehen von einer gelegentlichen Beobachtung Sachs' bei Fritillaria imperialis (XIII, p. 746), zuerst W i e s n e r eingehender untersuchte (XVIII, II. T., p. 48; XX). Er machte auf eine Reihe von Fällen aufmerksam, in welchen sich Blätter unter dem Einflüsse einseitig einfallenden Lichtes sichelförmig der Licht- quelle zuwenden. Sie nehmen gegenüber dem Oberlichte stets die fixe Lichtlage an, während sie vom Vorderlichte derart helio- tropisch beeinflußt werden, daß ihr beleuchteter Rand konkav, ihr Schattenrand konvex wird. Wiesner fand solche Sichel- krümmungen bei Cainpaniila persicifolia, Knautia süvatica, Lichtlage der Laubblätter. 47 Succisa pratensis, Stellaria graminea, uliginosa und glauca, Taraxactim (Rosettenblätter) sowie in besonders schöner Weise ausgeprägt an den Keimblättern von Abies pectinata} Wie ich einer persönlichen Mitteilung Herrn Hofrates Wiesner ver- danke, beobachtete er in der Folge dieselbe Erscheinung noch an: Moehringia miiscosa, Melampyrum silvatictim und Gentiana asclepiadea. Abgesehen von diesen Beobachtungen ist mir aus der Literatur nur noch ein ähnlicher Fall bekannt geworden, den Roth er t (XI) mitteilt. Er betrifft die Blätter im Dunkeln ge- zogener Zwiebel von Alliiun Cepa. Die infolge Lichtmangels flach gebliebenen Spreiten krümmen sich sowohl mit ihrer breiten Fläche als auch mit der Schmalseite gegen die Lichtquelle. In letzterem Falle ist jedoch der Effekt ein sicht- lich geringerer, was auf den Krümmungswiderstand zurück- geführt wird. Im übrigen schenkte man dieser Form der heliotropischen Krümmung keine weitere Beachtung, so daß weder ihre Ver- breitung studiert, noch untersucht wurde, ob ihr eine besondere Bedeutung zukommt. Bezüglich des negativen Heliotropismus der Blätter gehen die Ansichten der verschiedenen Forscher weit auseinander- Hofmeister war der erste, welcher den Blättern negativ helio- tropische Eigenschaften zuschrieb. Er führte das stärkere Wachstum der Blattoberseite im Lichte, auf welchem die Aus- breitung der Blätter und die fixe Lichtlage beruht, auf negativen Heliotropismus zurück. De Vries hingegen leugnete die negativ heliotropische Empfindlichkeit der Blätter gänzlich. Das verstärkte Wachstum der Blattoberseite galt ihm als ein Fall von (longitudinaler) Epinastie. Sachs zeigte wohl, daß diese Epinastie in vielen Fällen vom Lichte abhängig ist. Dem gegen- über betonte jedoch Wiesner mit Recht, daß die Ausdrücke Epi-, beziehungsweise Hyponastie nur in dem Falle Berechtigung haben, wenn sie ein von äußeren Faktoren völlig unabhängiges ungleichseitiges Wachstum bezeichnen. Die vom Lichte ab- hängige Epinastie, wie sie bekanntlich z. B. bei Wurzelblättern Abgebildet in XVIII, IL T., p. 48. 48 K. Linsbauer, auftritt, welche bei geringer Lichtintensität aufgerichtet sind, während sie bei zunehmender Beleuchtung durch verstärktes Wachstum ihrer Oberseite sich mehr oder minder flach aus- breiten, faßte Wiesner wie Hofmeister als negativen Helio- tropismus auf. Den Blättern kommt also nach Wiesner zugleich positiver und negativer Heliotropismus zu; speziell die Blattoberseite ist negativ heliotropisch reizbar. Auf dieser Eigenschaft sowie auf negativem Geotropismus beruht in erster Linie das Zustande- kommen der fixen Lichtlage. In neuerer Zeit wurde die Frage nach dem negativen Heliotropismus der Blätter nicht näher geprüft. Ich werde bei Besprechung der Photonastie nochmals auf dieses Thema zurückkommen. Das heliotropische Verhalten der Blätter erscheint bei flüchtiger Überlegung befremdlich, da das Ziel der (dz) helio- tropischen Krümmung eines Organs in der Einstellung des- selben in die Richtung der Lichtstrahlen besteht, wodurch es — wenigstens theoretisch — der Lichtwirkung völlig entzogen wird, während das grüne Laubblatt gerade auf das Licht an- gewiesen ist, um seiner Funktion Genüge zu leisten. Diese Überlegung trug wohl auch zum Teile dazu bei, daß man dem Heliotropismus keinen oder einen nur ganz untergeordneten Einfluß auf die Orientierungsbevvegungen der Blätter zuschrieb oder ihn stets in Kombination mit antagonistisch wirkenden Kräften treten ließ. Um die Bedeutung des Heliotropismus richtig würdigen zu können, müssen wir uns die Frage vorlegen, ob das oben angegebene Ziel der heliotropischen Krümmung auch tatsäch- lich unter allen Umständen angestrebt wird. Daß das Ziel der Krümmung in der Regel als zum Wesen des Heliotropismus gehörig aufgefaßt wird, beweisen die in den meisten Lehr- büchern gegebenen Definitionen desselben. Wiesner hat hingegen in seiner Monographie der heliotropischen Erschei- nungen eine Definition dieser Bewegung gegeben, in welcher der Begriff des Endziels derselben ausgemerzt ist. Er faßt unter Heliotropismus alle jene Phänomene zusammen, für welche das Gesetz gilt, daß, wie auch immer die Orientierung des Organs zum Lichte ausfällt, sie vom Lichte vollzogen Lichtlage der Laubblätter. 49 wird und als eine Erscheinung des Längenwachstums sich manifestiert.- Stellt man sich auf den Standpunkt, daß die in der Richtung der Lichtstrahlen abnehmende Lichtstärke, nicht aber die Richtung der Strahlen als solche die heliotropische Reaktion verursacht, so erhellt schon aus rein theoretischen Über- legungen, daß heliotropisch empfindliche Organe die v^er- schiedensten Lagen zur Richtung des einfallenden Lichtes ein- nehmen können. Wird ein radiäres, allseits gleich empfindliches und reaktionsfähiges Organ einseitiger Beleuchtung ausgesetzt, so wird bekanntlich die nicht belichtete Seite relativ länger als die Gegenseite, woraus eine Krümmung gegen die Lichtquelle hin resultiert, die solange an Größe zunimmt, bis die Richtung des einfallenden Lichtes erreicht ist, da in diesem Stadium sämtliche Seiten des Organs gleichmäßig beleuchtet sind. Denken wir uns nun ein fiächenförmiges, beiderseits gleich empfind- liches und reaktionsfähiges Organ einseitiger Beleuchtung aus- gesetzt, so kann das Resultat verschieden sein. Nehmen wir an, es fielen parallele Strahlen aus seitlicher Richtung ein, so müssen naturgemäß sämtliche Elemente der Oberseite gleich- mäßig gegenüber denen der Unterseite im Wachstume zurück- bleiben, da die gesamte Oberseite zwar schräg, aber gleich- mäßig beleuchtet ist. Ein solches Organ wird sich demnach zufolge seines positiven Flächenheliotropismus ^ nicht in die Richtung der einfallenden Lichtstrahlen einstellen, sondern sich jedenfalls in seiner eigenen Medianebene krümmen müssen, bis Ober- und Unterseite gleich stark beleuchtet sind. Fallen die Lichtstrahlen parallel zur Medianebene des Blattes auf, dann fällt natürlich die Krümmmungsebene desselben mit der Ein- fallsebene des Lichtes zusammen. 1 Unter diese Definition fällt natürlich auch der Begriff »Photonastie«. Siehe hierüber S. 26. - Um die Darstellung zu vereinfachen, nehme ich an, daß das Organ keinen Kantenheliotropismus (siehe p. 60) besitzt, sich demnach nicht sichel- förmig gegen das Licht krümmt und auch keine Torsion ausführt, um die Krümmungsebene parallel zur Einfallsebene des Lichtes zu stellen, was bei Blättern zumeist der Fall sein dürfte. Sitzb. d. mathem.-naturw. Kl.; CXIII. Bd., Abt. L 4 50 K. L i n s b a LI e r, Verhält sich nun ein solches flächenförmiges Gebilde physiologisch dorsiventral, d. h. ist eine der beiden Organseiten heliotropisch empfindlicher oder reaktionsfähiger als die Gegen- seite, dann wird es sich niemals, auch nicht in dem Falle, wo die Lichtstrahlen parallel zur Medianebene auf seine Fläche auftreffen, genau in die Richtung derselben einstellen. Denn wenngleich in diesem Falle beide Organseiten gleich^ beleuchtet sind, wird doch die empfindlichere auf den gleichen Reiz stärker als die Gegenseite reagieren. Ist z. B. die heliotropische Perzeptionsfähigkeit der Oberseite geringer als die der Unter- seite, welche wir als die stärker beleuchtete annehmen wollen, und fällt das Licht senkrecht zu dieser ein, so wird die helio- tropische Krümmung dieser Seite über die Richtung des ein- fallenden Lichtes hinausgehen, so weit, bis die Oberseite so stark beleuchtet ist, daß ihre Wachstumsintensität so groß wird wie die der schwächer beleuchteten Blattunterseite. Diese Überlegung läßt sich in analoger Weise auch auf negativ heliotropische Organe übertragen. Es erhellt daraus, wie ich glaube, aufs deutlichste, daß ein flächenförmiges Organ heliotropisch sein kann, ohne sich in die Richtung einseitig einfallenden Lichtes zu stellen. Daraus ist aber der weitere, für die Beurteilung des Blatthelio- tropismus wichtige Schluß zu ziehen, daß wenigstens die Möglichkeit vorhanden ist, daß Blätter ausschließlich mit Hilfe ihres Heliotropismus in günstigere Beleuch- tungsverhältnisse gebracht werden können. Ich habe eine Reihe monokotyler Blätter auf ihren Helio- tropismus geprüft, indem ich sie in gewöhnlicher Weise unter den üblichen Vorsichten einseitiger Beleuchtung aussetzte. Die Pflanzen wurden hiezu entweder in den heliotropischen Kasten eingeführt oder, falls eine höhere Lichtintensität er- wünscht war, frei auf einem Kasten aufgestellt, wobei für die Abbiendung des Seitenlichtes gesorgt war. Als Lichtquelle diente stets diffuses Tageslicht. Ich muß hervorheben, daß ich 1 Theoretisch sind in diesem Falle die beiden Seiten wohl überhaupt nicht beleuchtet, was aber unter natürlichen Beleuchtungsverhältnissen, welche bei der obigen Auseinandersetzung angenommen wurden, infolge der Wirkung des diffusen Lichtes nicht zutrifft. Lichtlage der Laubblätter. 51 die gleichzeitige Einwirkung der Schwerkraft nicht ausschloß, so daß in den Fällen, in welchen ich keinen Heliotropismus auffand, ein solcher bei Ausschluß der Schwerkraft noch immerhin nachweisbar sein könnte. Für meine Zwecke war es jedoch nicht nötig, so geringe Spuren heliotropischer Krümmungsfähigkeit nachzuweisen, da solche bei den Orien- tierungsbewegungen der Blätter doch höchstens eine ganz untergeordnete Rolle spielen können. Flächenförmige Blätter orientierte ich im heliotropischen Kasten entweder so, daß Blattfläche und Ebene des Spaltes einander parallel gerichtet waren oder aufeinander senkrecht standen. Im ersten Falle fiel das Licht in einer zur Lamina senkrechten Ebene, im letzteren hingegen parallel zur Blatt- fläche ein. Um einen kürzereren Ausdruck zu gewinnen, bezeichne ich jene Orientierung als Flächen-, diese als Kanten- stellung. Dementsprechend wird eine eintretende heliotropische Krümmung als Flächen-, beziehungsweise Kantenhelio- tropismus bezeichnet werden. Der erstere äußert sich in einer bogenförmigen Krümmung in der Medianebene des Blattes, der letztere in einer in der Blattebene auftretenden Sichelkrümmung der Lamina. Ich gebe im nachstehenden einen kurzen Auszug meiner Beobachtungen wieder mit dem Bemerken, daß sämtliche Versuche mehrfach wiederholt wurden. Agapanthus umbellatus. Deutlicher positiver Flächenheliotropismus beider Blatt- seiten. Ein mit seiner Oberseite gegen annähernd horizontal ein- fallendes Licht orientiertes junges Blatt erreichte eine Neigung von zirka 45° gegen die Horizontale. Der Winkel wurde während der ganzen (28tägigen) Versuchsdauer annähernd beibehalten; die morphologische Blattoberseite war dementsprechend nach unten gerichtet. Kantenheliotropismus scharf ausgeprägt (Taf I, Fig. 3). 31. I. Ein sich eben entwickelndes Blatt wird in Kantenstellung horizontal einfallender Beleuchtung ausgesetzt. 17. II. Deutlich positiv heliotropisch. Neigungswinkel zirka 45°. 4* 52 K. Lins bau er, 1. III. Das Blatt ist im oberen Teile nahezu horizontal gerichtet. — Ein zweites jüngeres Blatt ist etwa 45° geneigt. Clivia nobilis, Imatophyllum miniatum. Ebenso wie von Agapanthus wurden zahlreiche Exemplare beobachtet, welche im Gewächshause oder auf Fenstern bei einseitiger Beleuchtung kultiviert wurden (Taf. I, Fig. 4). Stets zeigte sich ein sehr ausgesprochener positiver Kantenhelio- tropismus; der P'lächenheliotropismus tritt unter analogen Bedingungen nicht zutage, da er durch andere orientierende Kräfte (namentlich durch Photonastie, siehe p. 82) verdeckt wird. Amaryllis vittata. Flächenheliotropismus deutlich, aber schwach. Ober- und Unterseite positiv heliotropisch. Welcher der beiden Seiten stärkerer Heliotropismus zukommt, konnte ich nicht mit Sicher- heit entscheiden, da die Krümmung im schwachen Lichte durch Hyponastie, im starken durch Photonastie beeinträchtigt wird; überdies ist der Biegungswiderstand beider Seiten ungleich groß. Positiver Kantenheliotropismus deutlich, aber schwächer als bei den drei erstgenannten Pflanzen. Er zeigt sich zuerst in einem Asymmetrischwerden des Blattes, indem die vom Lichte abgewendete Laminarhälfte die Lichthälfte im Wachstume überflügelt. Später wird die Sichelkrümmung der Lamina, an der sich auch der Medianus beteiligt, immer deutlicher. In einigen Fällen, namentlich bei schwacher einseitiger Be- leuchtung, war die Schattenhälfte sichtlich etioliert, was sich schon aus der bedeutend lichteren Färbung ergab. Narcissus poeticus, Narcissus Jonquilla. Positiver Flächen- und Kantenheliotropismus deutlich, aber schwach (vgl. Taf. I, Fig. 1). Ophiopogon muscarioides. Positiver Flächen- und Kantenheliotropismus vorhanden, aber kaum nachweisbar. Lichüage der Laubblätter. 53 Galanthus nivalis. Schwacher positiver Flächen- und Kantenheliotropismus. So lange die Blätter in der Scheide eingeschlossen sind, ist eine heliotropischeKrüminung häufig überhaupt nicht erkennbar. Sobald die Blätter vorbrechen, werden sie heliotropisch. Neigungswinkel bei horizontal einfallendem Lichte 75 bis 80°. Vaginalteil aufrecht oder nur schwach — wohl passiv — gekrümmt. Gladiolus. Blattfläche äußerst schwach positiv heliotropisch. Die Blatt- kanten scheinen nicht oder in nur geringem Maße heliotropisch zu sein. Iris pallida. Obgleich ein Exemplar \^om 17. III. bis 14. IV. ziemlich kräftiger einseitiger Beleuchtung senkrecht zur Laminarfläche ausgesetzt war, konnte bei keinem Blatte und in keinem Ent- wicklungsstadium eine heliotropische Krümmung konstatiert werden. Hyacinthus orientalis. Blätter deutlich positiv heliotropisch. So lange die kegel- förmige Knospe noch geschlossen ist, verhält sie sich wie ein Organ. Sobald die Blätter an der Spitze auseinanderweichen, krümmen sich die freien Blatteile am stärksten heliotropisch. Allium Porrum. Da die Blätter im Medianus nach innen gefaltet sind, läßt sich von einem Flächen- beziehungsweise Kantenheliotropis- mus im obigen Sinne nicht sprechen. Schwacher positiver Heliotropismus ist konstatierbar, gleichgültig, ob eine untere Blatthälfte, die Rückseite des Medianus oder die beiden aneinanderstoßenden Blattkanten beleuchtet sind. Allium schoenoprasum. Die Blätter der zu den Versuchen benützten jungen Ptlanzen sind auffallend stark positiv heliotropisch. Sie stellen 54 K. Linsbauer, sich bereits im Laufe weniger Stunden in die Richtung der ein- fallenden Lichtstrahlen. Ein schwach heliotropisch gewordenes Exemplar wurde um 180° gewendet, so daß die Konvexseite des Organs gegen das einfallende Licht gerichtet war. Schon nach 2^2 Stunden war der Beginn der neuen heliotropischen Richtung erkennbar. Allium Cepa. Eine überaus schwache positiv heliotropische Blattkrüm- mung konnte mit Sicherheit nachgewiesen werden. Neigungs- winkel zirka 80° , obgleich ein Exemplar mit mehreren wachstums- fähigen Blättern ziemlich kräftigem, einseitig einfallendem dif- fusen Lichte ausgesetzt war. Nach D u t r o c h e t (III) verhalten sich Röhrenblätter von Allmm-Arten dem Lichte gegenüber ganz indifferent. Rothert (XI, p. 116) fand hingegen, daß Blätter von ^//mm-Sämlingen zu den heliotropisch empfindlichsten Objekten gehören. Aber auch die Blätter im Dunkeln getriebenerZwiebeln findet derselbe Forscher deutlich, wenngleich schwächer, helio- tropisch. Das verschiedene Verhalten der Röhrenblätter in diesen und in meinen Versuchen ist vielleicht darauf zurückzuführen, daß Rothert etiolierte Blätter einseitiger Beleuchtung aus- setzte, während ich mit Blättern experimentierte, welche im Lichte zur Entwicklung gelangten. Daß etiolierte Blätter stärkeren Heliotropismus aufweisen, wurde aber schon von Wiesner (XVIII, II. T., p. 55) gezeigt. Aus den angeführten Versuchen ergibt sich eine Reihe für die Frage der Orientierungsbewegungen monokotyler Blätter wichtiger Folgerungen. 1. Wenn überhaupt eine heliotropische Krümmung nach- weisbar war, wurde sie stets durch positiven Helio- tropismus hervorgerufen. Negativer Heliotropismus ließ sich hingegen auf experimentellem Wege niemals feststellen.^ 2. Bei den flächenförmigen dorsiventralen Blättern der untersuchten Monokotylen reagieren sowohl Ober- und Unter- 1 Trotzdem soll die Möglichkeit, daß die untersuchten Blätter auch negativ heliotropisch sind, nicht in Abrede gestellt werden. Vergl. hierüber p. 75. Lichtlage der Laubblätter. OO Seite der Blattfläche als auch di e Blattkante positiv hello tropisch. Trotz des im letzteren Falle ungleich größeren Biegungsvviderstandes ist der Effekt des Kantenheliotropismus mindestens ebenso deutlich, bisweilen noch klarer ausgeprägt als der des Flächenheliotropismus. Der Krümmungseffekt ermöglicht es in diesem Falle natürlich nicht, einen Schluß auf den Grad der heliotropischen Empfindlichkeit zu ziehen, da die schließliche Blattkrümmung durch die Organisation des Blattes wesentlich beeinträchtigt wird. 3. Die Verteilung der heliotropischen Empfind- lichkeit in den Regionen des Blattes ist eine ungleiche. Die Krümmung stellt sich zunächst im apikalen Blatteile ein, obgleich gerade hier, wie ich mich durch Messungen bei Hyacinthus und Amaryllis überzeugte, das Wachstum ein minimales ist, während der am kräftigsten wachsende basale Teil in vollkommen vertikaler Stellung verharrt. Wie aus Messungen in Kantenstellung befindlicher Blätter von Amaryllis vittata hervorgeht, schreitet die heliotropische Krümmung in basipetaler Richtung fort. Diese Blätter zeigen demnach in dieser Beziehung dasselbe Verhalten, welches Rothert für die gleich- falls durch basipetales Wachstum ausgezeichneten Coleoptylen gewisser Gramineen sowie für Blattstiele und Stengel nachwies. 4. Der Flächenheliotropismus kommt unter natürlichen Be- leuchtungsverhältnissen kaum zur Geltung, da er, wie später gezeigt werden wird, durch die Photonastie (siehe p. 82) ver- deckt wird. Unter Umständen kann er jedoch die Wirkung der- selben verstärken oder hemmend beeinflussen. Der Kanten- heliotropismus hingegen äußert sich oft sehr deutlich. Er hat — wie es namentlich bei den untersuchten Pflanzen mit zwei- zeiliger Blattanordnung deutlich wird ■ — die wichtige Aufgabe, die Blätter aus ihrer hisertionsebene gegen das Licht vorzu- schieben. Dafür spricht jedenfalls auch die Tatsache, daß er bei Monokotylen mit geringer Laubentwicklung (Galanthiis, Narzisse) viel schwächer ausgebildet ist, als bei solchen mit einer größeren Blätterzahl, wie Agapaitthus und Clivia. Gerade in diesen Fällen liegt es im Interesse der Lichtökonomie der Blätter, wenn sie aus ihrer Insertionsebene herausgebracht OÖ K. Linsbauer, werden, so daß eine gegenseitige Deckung vermieden wird und sie ein größeres Lichtareale ausnützen können. Bei solchen Pflanzen ist auch — zumal an älteren Stöcken — die V^-Stellung der Blätter völlig undeutlich, was sich in ihrem ganzen Habitus ausprägt. Es ist noch hervorzuheben, daß bisher Kantenheliotropismus sowohl an monokotylen als dikotylen Blättern beobachtet wurde, jedoch stets nur an Pflanzen mit sitzenden oder fast ungestielten, linealen, bandförmigen oder schmal lanzettlichen Blättern. Sollte der Kantenheliotropismus tatsächlich auf derartige Blätter beschränkt sein, dann könnte man in dem Kantenheliotropismus einen Ersatz für gewisse Bewegungen des Blattstiels erblicken, welchen die wichtige Aufgabe zufällt, die Lamina ans Licht zu bringen. 5. Die untersuchten reitenden Blätter sind nur schwach heliotropisch oder für Lichtunterschiede unempfindlich, was begreiflich erscheint, da die in Rede stehenden Pflanzen typische Sonnenpflanzen mit aphotometrischen Blättern repräsentieren. Die Rundblätter zeigten ein verschiedenes heliotropisches Verhalten Geotropismus. Wenngleich die negativ geotropische Empfindlichkeit^ der Blätter als eine durch zahlreiche Beobachtungen sichergestellte Tatsache gelten kann, so bildet doch die Rolle, welche man dem Geotropismus beim Zustandekommen der fixen Lichtlage zuschrieb, einen Gegenstand der Kontroverse. Während de Vries und Wiesner, welche zuerst den Blattgeotropismus eingehender studierten, in der Schwerkraftswirkung einen für die Blattlage maßgebenden Faktor erblickten, wurde von anderer Seite an gewissen Blättern gezeigt, daß diese ihre Lichtlage auch bei Rotation um die horizontale Achse erreichen können (Fr. Darwin, Krabbe u. a.). Aber auch bei ruhender Auf- stellung der Pflanzen wird trotz der verschiedensten Lagen der 1 Auf den positiven Geotropismus der Blätter nehme ich hier iteine Rücksicht, da er hauptsächlich nur an Keimblättern von Palmen und gewissen Liliaceen beobachtet wurde. Siehe hierüber Pfeffer (X, p. 300). Lichtlage der Laubblätter. 57 Blätter zum Horizonte die tixe Lichtlage angenommen, wobei sich ungeachtet der an und für sich ansehnlichen geotropischen Em- pfindlichkeit »einegeotropische Komponente in der schließlichen Lichtlage nicht mehr geltend macht«, das Resultat vielmehr ein derartiges ist, »als ob der Geotropismus gleich Null sei« (Noll). Wenngleich die Berechtigung dieser Auffassung für gewisse Blätter nicht in Abrede gestellt werden soll, so muß es wohl als verfehlt bezeichnet werden, diesen Beobachtungen eine allge- meine Gültigkeit zuzuschreiben, wie schon der eingangs er- wähnte, von Krabbe selbst angestellte Versuch mit Dahlia- Blättern lehrt. Auf Grund sich zum Teile widersprechender Beob- achtungen, welche hauptsächlich an dikotylen Blättern gemacht wurden, ergaben sich hauptsächlich zwei Fragen, welche ich bezüglich des geotropischen Verhaltens der monokotylen Blätter näher zu prüfen hatte: 1. Sind die Blätter der Monokotylen in beträchtlicherem Maße negativ geotropisch? 2. Hat der Geotropismus einen Einfluß auf die Lichtlage derselben? Ich beschränke mich hier darauf, die Versuche zur Beant- wortung der ersten Frage in Kürze mitzuteilen. Die Ent- scheidung der Frage hingegen, ob der Geotropismus in Kom- bination mit anderen Orientierungsbewegungen treten kann, behalte ich mir für den letzten Abschnitt vor. Ich gebe nachfolgend einen kurzen Auszug aus meinem Versuchsprotokoll, wobei ich alle nicht unmittelbar nötigen Daten beiseite lasse. Wenn nicht besonders bemerkt, wurden die Versuche im Dunkeln durchgeführt. Allium Cepa. Blätter sowohl im Dunkeln als auch im Lichte auffallend stark negativ geotropisch. Reaktionszeit* eines zirka lern 1 Dieselbe wurde in folgender Weise annähernd bestimmt: Ein möglichst genau vertikal stehendes Blatt wurde durch Wenden des Topfes in horizontale Lage gebracht und der obere Blattrand auf eine bestimmte Marke des von Wiesner konstruierten Wachstumsmikroskopes eingestellt. Das Blatt senkte 58 K. Linsbauer, langen, kräftig wachsenden Blattes bei Zimmertemperatur jedenfalls unter 33 Minuten. Narcissus poeticus. Starker Flächen- und Kantengeotropismus. Sobald die Lamina die Scheide durchbricht, krümmt sie sich energischer aufwärts als vorher. Die Scheide hebt die geotropische Wirkung ganz oder teilweise auf. ihr Einfluß wird aus folgenden Ver- suchen besonders deutlich. Ragen die Blätter wenige Millimeter über die Scheide hinaus und sind sie mit dieser schwach geotropisch gekrümmt, so nimmt die Aufrichtung fast momentan beträchtlich zu, sobald man die Scheide wegpräpariert. Hat sich hingegen der freie Teil der Blätter nahezu vertikal erhoben, so krümmen sich diese nach Entfernung der Scheide sogar über die Vertikale hinaus. Daraus erhellt, daß der in derselben ein- geschlossene Blatteil durch das Vaginalblatt im Sinne der geotropischen Krümmung gespannt erhalten wird. Galanthus nivalis sowie wenige Zentimeter lange Triebe von Allium Porrum i/erhalten sich im wesentlichen wie Narzissen. Gladiolus. Iris pallida. Die Blätter beider Pflanzen krümmen sich negativ geo- tropisch, gleichgültig, ob sie die Fläche oder die Kante nach oben kehren. Bei Iris, welche bedeutend langsamer reagiert, scheint die Krümmung nach der Kante energischer als nach der Fläche vor sich zu gehen. Ist die äußere Kante nach oben gerichtet, so wird die Vertikale überschritten, was wohl darauf zurückzuführen ist, daß in diesem Falle der negative Kanten- heliotropismus durch die wahrscheinlich spontan vor sich sich anfangs schnell, dann langsamer infolge des Eigengewichtes. Nach 23 Minuten erreichte es den tiefsten Stand, auf welchem es durch 9 Minuten verharrte, um sich von der 33. Minute an allmählich, später mit großer Geschwindigkeit negativ geotropisch zu erheben. Die Reactionszeit ist demnach jedenfalls kürzer als 33 Minuten. Lichtlase der Laubblätter. ö9 •*& gehende Sichelkrümmung des Blattes, welche ein Konkavwerden des äußeren Blattrandes bewirkt, unterstützt wird. Amaryllis vittata, Agapanthus, Clivia, Imatophyllum. Die Blätter zeigen im Dunkeln und im Lichte sehr kräf- tigen negativen Flächen- und Kantengeotropismus. Deutlicher negativer Geotropismus wurde schließlich noch nachgewiesen bei den Blättern von Hyacinthus orientalis und Allium schoenoprasum. Aus den angeführten Versuchen ergeben sich folgende Sätze: 1. Sämtliche daraufhin untersuchte Monoko- tylenblätter erwiesen sich als negativ geotropisch. 2. Bei den bandförmigen Blättern ist stets Flächen- und Kantengeotropismus nachweisbar. 3. Der ne gative Geotropismus der Monokotylen- blätt er kommt ebenso im Dunkeln u'ie im Lichte zu- stande. 4. Sind Scheidenblätter vorhanden, so hemmen sie in mehr oder minder hohem Maße die geo- tropische Krümmung der von ihnen eingeschlossenen Teile der Laubblätter. Spontane Mutationen, Photonastie. De Vries (XVII) fand bei seinen Untersuchungen über die Richtungsursachen bilateral-symmetrischer Organe die wichtige Tatsache auf, daß deren Unter-, beziehungsweise Oberseite unabhängig von Schwerkraft und Licht ein ver- stärktes Wachstum aufweisen kann, eine Erscheinung, welche er als longitudinale Hyponastie, beziehungsweise longitudinale Epinastie bezeichnete. Als Sachs (XII) die Plagiotropie der Pflanzenteile einer eingehenden Untersuchung unterzog, sah er sich zunächst durch das Verhalten des Thallus von Marchantia veranlaßt, den Begriff »Epinastie« wesentlich zu erweitern, indem er »das durch stärkeres Licht verursachte Ausbreitungsvermögen der 60 K. Linsbauer, Oberseite von Marchantia« als einen Spezialfall der Epinastie hinstellte, »die hier nachweislich eine Lichtwirkung ist«. Wiesner (XVIII, II. T., p. 55) wandte sich gegen die Sachsche Erweiterung des Begriffes »Epinastie« und sprach sich dafür aus, die Termini Epi- und Hyponastie ausschließlich für spontane Nutationen zu reservieren. Eine durch Lichtbewirkte Wachstumsförderung der Thallus- (und Blatt-) Oberseite faßte der genannte Forscher als negativen Heliotropismus auf. Diese Deutung hatte Sachs hauptsächlich deshalb vermieden, weil die Thallusunterseite positiv heliotropisch reagiert und ihm die Annahme, daß sich ein Organ gleichzeitig oberseits negativ, unterseits hingegen positiv heliotropisch verhielte, widersinnig erschien. Wiesner hingegen sah in einem solchen Verhalten umsoweniger eine Unmöglichkeit, als nach seiner Auffassung, die er durch zahlreiche Beobachtungen stützen konnte, jedes Organ aus positiv und negativ heliotropischen Elementen besteht. Bald daraufzeigte Pfeffer, daß das Licht in zweifacher Weise als Bewegungsursache wirksam sein könne: als Helio- tropismus und als Photonastie. Der wesentliche Unterschied zwischen beiden Krümmungen, die äußerlich einander voll- kommen gleichen können, erhellt am besten aus Pfeffers eigenen Worten (X, p. 287): »Indem wir nun, dem üblichen Sprachgebrauche folgend, als Heliotropismus die durch ein- seitigen Lichtangriff erzeugten und in ihrer Richtung hievon abhängigen Bewegungen bezeichnen, sollen die durch sinkende oder fallende, übrigens allseitig gleichmäßige Beleuchtung er- zeugten Bewegungen photonastische genannt werden.« Da Pfeffer die letzteren wie Sachs als spezielle Fälle von Epi- und Hyponastie ansieht, unterscheidet er zwischen Photo- epinastie beziehungsweise Photohyponastie. Da sich eine helio- tropische Krümmung bei einseitig überwiegender Lichtwirkung ein.stellt, Photonastie hingegen ohne Rücksicht auf die Be- leuchtungsrichtung (also auch bei allseits gleicher Beleuchtung) auftritt, sind wir in der Lage, beide Bewegungsursachen auf experimentellem Wege unterscheiden zu können. Wenn wir die Wirkungsweise der Photonastie anerkennen, so folgt daraus — wie Pfeffer selbst betont — keineswegs, daß die dorsi- Lichtlage der Laubblätter. 61 ventralen Organe nicht doch beiderseits ungleich heliotropisch reagieren. Ich werde vielmehr am Schlüsse dieses Abschnittes zeigen, daß es derzeit nicht ausgeschlossen erscheint, daß die Photonastie der Blätter auf ungleiche heliotropische Empfindlich- keit der beiden Blattseiten zurückzuführen ist. So lange hiefür Jedoch ein bindender Beweis fehlt, halte ich es zweckmäßig, strenge zwischen Heliotropismus und Photonastie zu unter- scheiden. Oltmanns hält auf Grund seiner Untersuchungen den Begriff >^ Photonastie« für überflüssig, wie mir jedoch scheint, mit Unrecht. Er sagt (IX, p. 259): »Nachdem ich zeigen konnte, daß alle bis dahin Heliotropismus genannten Vorgänge in erster Linie von der Intensität des Lichtes abhängen, dürfte es zweck- mäßig sein, den Begriff der Photonastie fallen zu lassen«. Durch die Abhängigkeit der heliotropischen Krümmung von der Be- leuchtungsstärke sind aber die Fälle von Photonastie, in welchen Organkrümmungen bei allseits gleichmäßiger Beleuchtung, z. B. bei Rotation um vertikale Achse eintreten, keineswegs er- klärt ; solange aber eine befriedigende Erklärung fehlt, können wir den genannten Terminus nicht vermissen. Was meine eigenen Versuche betrifft, so beanspruchen nur jene mit dorsi- ventralen, mehr oder minder bandförmigen Blättern höheres Interesse. Ich will vorerst die Dunkelversuche an der Hand des Versuchsprotokolls in knapper Form zusammenstellen, wobei ich nur die wichtigeren Daten berücksichtigen will. A. Dunkelversuche. Amaryllis vittata. I. 30. I. EinePnanzemitzweijungenBlättern(12 wm,beziehungs- weise Smm lang), völlig verdunkelt. Blätter vollkommen vertikal. 15. II. Beide Blätter vertikal. 16. II. Das größere Blatt ist infolge seines Eigengewichtes von seiner Basis an stark nach außen geneigt.^ 1 Etiolierte Blätter sind gegen Turgorverluste sehr empfindlich. Ist die liodenfeuchtigkeit eine geringe, so krümmen sich die Blätter in der Zone des 62 K. Linsbauer, 18. II. Das Blatt hat sich vollständig erhoben und steht wieder vertikal. 21. II. Beide Blätter annähernd aufrecht; nur das größere ist infolge Lastwirkung etwas nach außen geneigt. Siehe Abbildung. Taf. II, Fig. 7. II. 16. III. Ein im Dunkeln getriebenes Exemplar mit vier kräftig wachsenden Blättern, welches zu geotropischen Ver- suchen gedient hatte, wird in der Dunkelkammer ver- tikal aufgestellt, so daß die früher geotropisch auf- gerichteten Blätter nahezu horizontal stehen. 17. III. Sämtliche Blätter völlig vertikal aufgerichtet. 6. IV. Je zwei gegenüberstehende Blätter kreuzen einander in folge starker Hyponastie. III. 5. I. Pflanze in schwachem, einseitig einfallendem Lichte. Blätter vertikal mit ihren Oberseiten flach aneinander liegend. Blatt I, 55 mm; Blatt II, 23 mm. 22. I. Blatt I, 205 mm; Blatt II, 148 mm. Schwacher Kanten- heliotropismus. Beide Blätter kreuzen sich infolge Hypo- nastie. 27. I. Blatt I, 309 mm; Blatt II, 229 mm. Blatt I deutlich hypo- nastisch; Blatt II nach außen gekrümmt, wahrscheinlich durch den Druck eines dritten sich entwickelnden und stark hyponastisch gewordenen Blattes. IV. 4. V. Ein im Dunkeln getriebenes Exemplar wird in der Dunkelkammer auf einem Klinostaten mit horizontaler Achse derart fixiert, daß die Topfachse gleichfalls wag- recht steht. Die Pflanze hat zwei gleichlange Blätter entwickelt. stärksten Wachstums (Blattbasis) nach außen. Diese Krümmung ist mit einer epinastischen, welche stets an der Spitze zuerst eintritt, nicht zu verwechseln. Lichtlage der Laubblätter. 63 U.V. Beide Blätter gerade, mit iliren Oberseiten dicht an- einanderliegend. 16. V. Gegenseitige Lage der Blätter unverändert. Es wird ein Blatt entfernt, um dem anderen einen Spielraum zu einer eventuellen Krümmung zu bieten. 17. V. Blatt schwach hyponastisch. 25. V. Hyponastische Krümmung überaus kräftig, auffallend stärker als in allen Fällen, wo der Einfluß der Schwer- kraft nicht ausgeschlossen wurde. ^ö^ Amaryllis formosissinia. V. 11. V. Eine im Dunkeln gezogene Pflanze wird horizontal im Dunkeln rotiert. Das Exemplar besitzt zwei schwach hyponastische Blätter. 13. V. Hyponastie auffallend stärker als in Versuch VI. 16. V. Die hyponastische Krümmung ist so stark, daß sich die Blätter vollständig kreuzen, wodurch ihre morpho- logischen Unterseiten nach oben zu liegen kommen. VI. 16. V. Ein Dunkelexemplar wird ruhend und zwar vertikal im Dunkeln aufgestellt, Blätter aufrecht. 19. V. Blätter deutlich hyponastisch. 30. V. Blätter infoige starker Hyponastie gekreuzt. Hyacinthus candicanSo VII. 24. IV. Eine im Dunkeln angetriebene Zwiebel wird bei vollkommenem Lichtabschlusse kultiviert. Höhe des Triebes (h) 13 mm. 30. IV. Blätter völlig geschlossen. 5. V. h 1= 13^ mm. Trieb vollkommen vertikal. 11. V. h =: 27ömm. Spitze des Triebes schwach hj^ponastisch,^ sonst unverändert. ^ In Bezug auf das äußerste Blatt. 64 K. Linsbauer, 15. V. Versuch photographiert. Siehe Abbildung Taf. III, Fig. 12. 19. V. Blätter noch immer vollkommen geschlossen. Die ganze Pflanze gleicht einem fast Yg ^ langen, gelben Stabe. Der Trieb ist etwas schräge gerichtet. 22. V. // = 510 mm. 29. V.h — 670 mm. 2. VI. Länge der ersten drei aufeinanderfolgenden Blätter: 740 inm, 765 mm, 790 m,m. Die äußeren Blätter werden demnach von den inneren überragt, schließen dabei aber dicht aufeinander. Der ganze Trieb erscheint in Form einer steilen Schraube schwach tordiert. Hyacinthus orientalis. VIII. 3. II. Eine unter Erde getriebene Zwiebel wird vollkommen verdunkelt. 17. II. Blätter gerade und aufrecht. 21. II. Einzelne Blüten beginnen sich zu öffnen; sonst unver- ändert. Versuch photographiert. Taf. II, Fig. 6. 1. III. Sämtliche Blätter vertikal oder schwach hyponastisch. Infloreszenz völlig aufgeblüht. Außerdem wurden 10 Dunkelexemplare, teils Erd-, teils Wasserkulturen beobachtet. Die Blätter waren stets aufrecht oder im obersten Teile schwach hyponastisch. Im basalen Teile hingegen nimmt man nicht selten eine schwache Krümmung im Sinne einer Epinastie wahr. Es ist jedoch zweifelhaft, ob dieselbe nicht allein durch den Druck der sich entwickelnden Infloreszenz bedingt wird, welche die Blätter etwas auseinander drängt. Von anderen Pflanzen, deren Verhalten im Dunkeln und im Lichte vergleichsweise untersucht wurde, seien in Kürze noch folgende angeführt. Galanthus nivalis. Versuchsdauer vom 17. II. bis 17. III. Die Blätter eines Dunkelexemplares sind völlig vertikal (das Scheidenblatt Lichtlage der Laubblätter. DO erreichte in diesem Falle eine Länge von 2d mm); mehrere andere Individuen zeigten schwach aber deutlich hyponastische Blätter. Wiesner beobachtete bei derselben Pflanze, daß ihre Blätter im Dunkeln, unter sonst günstigen Umständen zufolge kräftiger Hyponastie einander kreuzten und ihre morphologischen Unterseiten nach oben kehrten. Die geringe Tendenz zur hyponastischen Krümmung der Blätter, welche sich in meinen Versuchen zeigte, ist wahrscheinlich auf das ziemlich kümmerliche Gedeihen zurückzuführen, welches meine Galanthusexemplare aus mir unbekanntem Grunde durchwegs zeigten. Der Grad der Hyponastie hängt vermutlich mit der Wachstumsintensität ebenso zusammen, wie es Wiesner für die »variable« Epinastie nachwies. Clivia nobilis, Agapanthus umbellatus. Blätter aufrecht oder schwach hyponastisch. Ophiopogon muscarioides. Versuchsdauer 5. II. bis 1. III. Die jüngsten mir zu Gebote stehenden Blätter waren bereits schwach epinastisch. Zu Ende des Versuches schlössen die gegenständigen Blätter, welche bereits eine Länge von SO cm. erreicht hatten, miteinander einen Winkel von etwa 10° ein. Die Neigung der Blätter war dem- nach während der ganzen Versuchsdauer annähernd dieselbe geblieben. Aus den angeführten Versuchen ergibt sich zunächst, daß im Dunkeln niemals eine autonome Epinastie zii beobachten ist. Die Blätter der Dunkelpflanzen nehmen vielmehr eine verükale Lage ein oder zeigen in mehr oder minder hohem Grade die Tendenz zur hyponastischen Krümmung. In den extremsten Fällen geht die Hyponastie soweit, daß die morphologische Blattunterseite nach oben zu liegen kommt. Natürlich wirkt Licht, dessen Intensität unter einem bestimmten Minimum liegt, wie Dunkelheit, was durch Versuch III bestätigt wird. Die hyponastische Krümmung kann jedenfalls durch den negativen Geotropismus der Blätter beeinflußt werden. Wenigstens zeigte der mit AmaryUis durchgeführte Rotations- Sitzb. d. mathem.-naturw. KL; CXIIL Bd., Abt. I. 5 66 K. Lins bau er, versuch (IV, V), daß die Hyponastie bei Aufhebung der ein- seitigen Schwerkraftswirkung bedeutend energischer zum Aus- drucke kam. Das Auftreten einer hyponastischen Krümmung, welche ihren Anfang stets an der Blattspitze nimmt, kann auch durch die gegenseitige Hemmung gegenüberstehender Blätter verhindert werden. Daß die Blätter der genannten Pflanzen sich gerade im Dunkeln häufig hyponastisch krümmen, ist vom teleolo- gischen Standpunkte leicht zu verstehen. Infolge der Konvex- krümmung der Blattunterseiten werden die Blätter dicht anein- ander gepreßt, wodurch sie vielleicht befähigt werden, den Boden leichter zu durchdringen, um das Licht zu erreichen, unter dessen Einfluß sie sich durch entgegengesetzte Krümmung so ausbreiten, daß sie ihre Oberseite den Lichtstrahlen dar- bieten. Der Lichtgenuß ist in diesem Falle Zweck und gleich- zeitig Ursache der Konvexkrümmung der Blätter. Daß diese durch das Licht in erster Linie bewirkt wird, lehrt schon der Vergleich der Dunkelpflanzen mit im Lichte kultivierten Exemplaren. Hier stehen die Blätter niemals verti- kal, sondern stets mehr oder minder stark nach außen geneigt, in vielen Fällen überdies bogenförmig derart gekrümmt, daß die Blattoberseite zur Konvexseite wird. Ausgesprochene Bei- spiele hiefür sind AinarylUs, Clivia, Agapanthtis u. v. a. Die Frage ist nur, welcher Art die Lichtwirkung ist, welche diese Bogenkrümmung hervorruft. Von vorneherein sind ver- schiedene Möglichkeiten denkbar. Da die Blattunterseite nach- weislich positiv heliotropisch ist, könnte die Konkavkrümmung dieser Seite, welche an aufrechten Blättern die stärker beleuchtete ist, auf positiven Heliotropismus zurückzuführen sein. Ein negativ heliotropisches Verhalten der Blattoberseite gegenüber dem Zenithlichte würde eine gleichsinnige Krümmung zur Folge haben. Durch ein solches Zusammenwirken von positivem und negativem Heliotropismus erklärte auch Wiesner die bogen- förmige Krümmung der Blätter von Galanthtis nivalis im Lichte. Es ist aber auch möglich, daß das Licht nicht orientierend wirkt, sondern vielmehr die Blattoberseite zu stärkerem Wachs- tume disponiert. Eine infolgedessen eintretende Blattkrümmung ist aber nach dem herrschenden Sprachgebrauche nicht als Lichtlage der Laubblätter. 67 Heliotropismus, sondern als Photonastie, genauer Photoepi- nastie zu bezeichnen. Zur Entscheidung der Frage, sowie zur näheren Kenntnis des Krümmungsverlaufes wurden nach- stehende Versuche durchgeführt. B. Versuche im diffusen Lichte. Amaryllis vittata. I. 22. I. Ein Exemplar mit vier kräftig wachsenden Blättern wird ruhend in der Weise aufgestellt, daß die gemeinsame Medianebene der Blätter parallel zur Fensterebene orientiert ist. Richtung des stärksten diffusen Lichtes schräg von vorne und oben. 5. II. Sämtliche Blätter deutlich im Sinne einer Epinastie gekrümmt; überdies macht sich schwacher Kantenhelio- tropismus bemerkbar. 21. IL Die epinastische Krümmung hat bedeutend zugenommen, sonst unverändert. Taf. II, Fig. 8. II. 22. I. Eine vierblätterige Pflanze wird auf einen Klinostaten mit vertikaler Achse aufgestellt, um eine allseits gleiche Beleuchtung zu erzielen. Rotationsgeschwindigkeit: eine Umdrehung pro Stunde. Knapp über den Blattspitzen ruht auf zwei Stäben gestützt ein umgestülpter Blumen- topf, dessen Abflußöffnung verkittet ist. Die Pflanze ist auf diese Weise einem allseits gleichen, ziemlich kräf- tigen Vorderlichte ausgesetzt, während das Oberlicht annähernd abgeblendet wird. Mit zunehmender Blatt- länge wird der übergestülpte Topf allmählich ent- sprechend gehoben. Nachdem die Blätter weiter ausein- andergerückt waren, als der Durchmesser des Topfes betrug, wurde er durch einen vor Oberlicht schützenden Karton ersetzt. 3. II. Blätter schwach epinastisch. 5* 68 K. Linsbauer. 5. IL Blätter deutlich bis zur Basis epinastisch. 17. II. Epinastie überaus deutlich, etwas stärker als im vorigen Versuche nach derselben Zeit, 21. II. Versuch photographiert. Taf. II, Fig. 9. III. 22. I. Zweiblätterige Pflanze ruhend aufgestellt. Um das Vorderlicht auszuschließen, wird über die Pflanze ein oben offener Zylinder aus schwarzem Papier gestülpt, der die Blätter etwas überragt. Die Pflanze wird somit aus- schließlich vom Oberlichte getroffen. Da die vertikal stehenden Blätter annähernd parallel zu den einfallenden Lichtstrahlen orientiert sind, genießen sie nur ein Mini- mum des einstrahlenden Lichtes. 3. II. Beide Blätter völlig vertikal. 5. IL Das längere Blatt an der Spitze schwach epinastisch, das kürzere völlig vertikal. 17. IL Keine Spur einer epinastischen Krümmung erkennbar. 19. IL Beide Blätter an der Spitze äußerst schwach epinastisch. 23. IL Im wesentlichen unverändert. 25. IL Das längere Blatt (derzeit 33 cm) zeigt an der Spitze äußerst schwache Epinastie; das kürzere Blatt (Länge 24 cni) ist völlig vertikal. IV. 1 25. IV. Einer im Dunkeln gezogenen Pflanze wird ein Blatt ab- geschnitten und nur eines belassen, worauf sie im Lichte um eine vertikale Achse rotiert wird. Ober- und Unter- seite genießen in diesem Falle gleich viel Licht im Gegen- satze zu dem Rotationsversuch II, bei welchem die Blatt- unterseiten jedenfalls im Lichtgenusse bevorzugt waren. 30. IV. Das Blatt ist bereits deutlich epinastisch geworden. Wie aus Versuch III hervorgeht, kann die Ausbreitung und bogenförmige Krümmung der Blätter nicht auf ein negativ 1 Dieser, wie ich glaube, sehr wichtige Versuch wurde mehrfach wieder- holt, stets mit gleichem Erfolg. Lichtlae;e der Laubblätter. 69 ••o heliotropisches Verhalten derselben gegenüber dem Oberlichte zurückgeführt werden. Dagegen könnte allerdings der Einwand geltend gemacht werden, daß die Intensität des die Blätter treffenden Lichtes im Versuche zu gering war, um eine negativ^ heliotropische Krümmung auszulösen. Eine Verstärkung des Oberlichtes wäre nur in der Weise durchführbar gewesen, daß der Durchmesser des die Pflanze umgebenden Zj'linders ver- größert worden wäre, wodurch sich aber der Einfluß des Seiten- lichtes, dessen Intensität gleichfalls gestiegen wäre, störend bemerkbar gemacht hätte. Die Wirkungsweise des Oberlichtes mußte sich aber auch aus dem Vergleiche des Verhaltens ergeben, welches Pflanzen erkennen ließen, die im Gesamtlichte gezogen wurden, gegenüber solchen, welche ausschließlich im Genüsse des Vorderlichtes standen. Aus dem Vergleiche der Ver- suche I und II geht nun hervor, daß die Blattkrümmung bei Aus- schluß von Oberlicht keineswegs einen geringeren Grad erreichte, daß diese mithin nicht auf ein negativ heliotropisches Verhalten der Blattoberseite zurückgeführt werden kann. Daß die Bogen- krümmung in Versuch II sogar eine stärkere war als in I, erklärt sich wohl hinreichend daraus, daß die Blätter im letzteren Ex- perimente ihre Schmalseite dem stärksten Lichte zuwandten, während bei dem rotierenden Exemplare sämtliche Blattunter- seiten vom Vorderlichte gleich stark getroffen wurden. Aus diesem Versuche könnte der Schluß gezogen werden, daß die Blattkrümmung auf positivem Heliotropismus beruht, da infolge der Rotation die Blattunterseiten gegenüber der morpho- logischen Oberseite im Lichtgenusse begünstigt waren und tat- sächlich die stärker beleuchtete Unterseite konkav gegen das Licht krümmten. Die Entscheidung der Frage bringt Versuch IV, der unzweifelhaft beweist, daß sich die Oberseite des Blattes auch in dem Falle konvex krümmt, wo beide Blattflächen genau gleich intensiv beleuchtet werden. Ein Organ aber, das sich bei allseits gleicher Beleuchtung stets in einem bestimmten Sinne krümmt, wird als photonastisch bezeichnet. Die Photonastie oder — da stets die Oberseite zur konvexen wird — genauer Photoepinastie der Blätter findet überdies darin ihre Bestätigung, daß — eine entsprechende Lichtintensität vorausgesetzt — die Krümmung stets in gleicher Weise erfolgt, ob die Unter- oder 70 K. Linsbauer, die Oberseite oder auch die Blattkante dem stärkeren Lichte exponiert ist. Um das Verhalten anderer Monokotyler im Lichte kennen zu lernen, wurden noch folgende Versuche aufgestellt. Hyacinthus candicans. V. 24. IV. Die Pflanze rotiert im Lichte um vertikale Achse. Höhe (h) 23 fnm. 30. IV. Das erste Blatt beginnt sich zu entfalten; nahezu ver- tikal, nur eine Spur hyponastisch. L V. /j = 85 inm. 5. V. h =z 150 mm. Sämtliche Blätter entfalten sich. 11. V. Ä iir SOOmm. Blätter stark epinastisch, jedoch schwächer als im folgenden Versuche. 15. V. Versuch photographiert. Taf. III, Fig. IL 19. V. Länge der ersten drei aufeinanderfolgenden Blätter: 410 mm, 500 mm, 500 wm. 29. V. Länge der ersten vier Blätter: 470mm, 660 wm, 600 mm, 660 mm. 2. VI. Länge der ersten vier Blätter: 480 mm, 730 wm, 645 mm, 740 mm. VI. 24. IV. Die Pflanze rotiert im Lichte um horizotale Achse. Höhe der Pflanze 14 mm.. 30. IV. Stark hyponastisch. 1. V. hz=.70mm. Deutliche Hyponastie. Die Krümmung ver- läuft derart, daß die Konkavität des Triebes nach vorne und gegen links (in Bezug auf das äußere, die übrigen Blätter umschließende Blatt) gerichtet ist. Vielleicht wird die Krümmung durch die Hyponastie der jüngeren Blätter beeinflußt. 5. V. h zzz 142 mm. Beginn der Blattentfaltung. 11. 'V.h=z 280 mm. Blätter stark im Sinne einer Epinastie gekrümmt. Lichtlasre der Laubblätter. 7 1 ^ö 15. V. Die Blattkrümmung unvergleichlich stärker als im vorigen Versuche. Taf. III, Fig. 10. 19. V. Länge der ersten drei aufeinanderfolgenden Blätter: 400 mm, 410 mm, 420 mm. 29. V. Länge der ersten vier aufeinanderfolgenden Blätter: 480 mm, 560 m.m,, 540 m,m., 540 mm. 2. VI. Länge der ersten vier aufeinanderfolgenden Blätter: 500 mm, 600 mm, 640 mm, 660 mm. Hyacinthus orientalis. VII. 3. II. Ein im Dunkeln getriebenes Exemplar ruhend im Lichte aufgestellt. 17. II. SämtUche Blätter mit Ausnahme der beiden jüngsten an der Basis deutlich nach außen gekrümmt; an der Spitze zum Teil hyponastisch. 21. II. Versuch photographiert. Taf. II, Fig. 5. VIII. 3. II. Wasserkultur ruhend im Lichte aufgestellt. 17. II. Blätter an ihrer Basis nach außen gekrümmt, sonst gerade oder im obersten Teile schwach hyponastisch. 4. III. Blattkrümmung verstärkt, sonst unverändert. Eine große Anzahl von Topf- und Wasserkulturen von Hyazinthen, deren Verhalten im Lichte ich genauer verfolgte, ergab stets dasselbe Resultat. IX. 7. I. Eine im Dunkeln angetriebene Pflanze rotiert im Lichte vertikal um ihre eigene Achse. 14. I. Beginn der Blattentfaltung. 27. I. Alle Blätter krümmen sich an der Basis nach außen, während sie im oberen Teile ziemlich stark hyponastisch gekrümmt sind. 5. II. Im wesentlichen unverändert. 72 K. Linsbauer. Eine nur im Lichte auftretende, im Sinne einer Epinastie verlaufende Blattkrümmung konnte noch bei folgenden Pflanzen beobachtet werden: Clivia, Imatophylluni, Agapanthiis, Ophio- pogon, Narcissiis, Galanthiis. Die Stärke der Krümmung hängt wohl auch mit der Wachtumsintensität der Blätter zusammen. Während die Blätter meiner im Lichte kultivierten GaJantkiis- Exemplare miteinander einen Winkel von zirka 30° bildeten, sind die Blätter von Freilandexemplaren oft so stark gekrümmt, daß sie miteinander einen Winkel von 180° einschließen. Bei den Monokotylen mit radiären oder isolateralen Blättern vom Typus Iris war im Lichte niemals eine andere als helio- tropische Krümmung nachweisbar. Aus der Tatsache, daß die bandförmigen Monokotylenblätter sich im Li chte stets und unabhängig von dessen Einfallsrichtung nach außen krümmen, die Oberseite also der Gegenseite im Wachstum vor- auseilt, ergibt sich unzweifelhaft, daß diese Blattkrümmungen ebenso wie bei Amaryllis auf Photoepinastie zurückzuführen sind. Die Photoepinastie stellt demnach jedenfalls einen der wichtigsten Faktoren für das Zustande- kommen der Lichtlage bandförmiger Monokotylen- blätter vor. Auf die Frage, ob und wie sie sich mit anderen orientierenden Kräften kombiniert, will ich im letzten Abschnitte eingehen. Bezüglich des Verlaufes der Photonastie sei nur hervor- gehoben, daß bei allen sich bogenförmig krümmenden Blättern stets beobachtet werden konnte, daß die photonastische Krümmung in einem bestimmten Entwicklungsstadium, und zwar immer an der Blattspitze, also in einem nahezu aus- gewachsenen Blattteile ihren Anfang nimmt und allmählich in basipetaler Richtung fortschreitet, mithin demselben Gesetze folgt, welches Seh wendener und Krabbe für die Torsionen, Rothert für die hello- und geotropische Krümmung aufstellte. Anders scheinen sich die Pflanzen zu verhalten, deren gerade oder an derSpitze schwach hyponastische Blättersich schon von der Basis an in schräger Richtung nach außen neigen, wie z. B. HyacintJiiis orientalis. Da ich erst zu spät auf dieses ab- weichende Verhalten aufmerksam wurde, meine Beobachtungen hierüber infolgedessen nur spärlich sind, will ich einstweilen auf diesen Gegenstand nicht näher eingehen. Lichtlas:e der Laubblätter. 73 'o Im Laufe meiner Versuche kam ich überhaupt immer mehr zu der Überzeugung, daß es zunächst erforderUch ist, die Photonastie der Blätter eingehender, als es bisher geschehen ist, zu studieren, ehe das Problem des Zustandekommens der Lichtlage befriedigend gelöst werden kann. Es ist weder die Verbreitung der Erscheinung hinreichend bekannt, noch ist das Wesen derselben hinlänglich erforscht. Ich habe bisher in der üblichen Weise zwischen heliotropischer und photo- nastischer Krümmung unterschieden, doch halte ich es nicht für ausgeschlossen, daß sich die photonastische Krümmung auf eine Eorm der heliotropischen zurückführen läßt. Es wurde bereits oben gezeigt, daß sowohl der Ober- als auch der Unterseite monokotyler Blätter positiver Helio- tropismus zukommt. Nach unseren Erfahrungen ist anzu- nehmen, daß die heliotropische Empfindlichkeit auch bei hohen Lichtintensitäten erhalten bleibt. Ist dies der Fall, so muß eine positiv heliotropische Krümmung der Blattoberseite der Photo- epinastie — ich behalte einstweilen diesen Terminus bei — entgegenwirken, während positiver Heliotropismus der Blatt- unterseite eine Verstärkung derselben bewirken muß. Orientiert man nun eine Amaryllis derart, daß die gemeinsame Median- ebene der Blätter senkrecht gegen die Ebene eines Fensters gerichtet ist, so zeigt tatsächlich das vordere auf seiner Rück- seite vom Lichte getroffene Blatt eine weitaus stärkere Krüm- mung als das gegenüberstehende, oberseits stärker beleuchtete Blatt. Auch die Tatsache, daß auf der Unterseite beleuchtete Blätter in der Medianebene stärker gekrümmt erscheinen als solche, deren Kanten intensiver als die Fläche beleuchtet sind, macht es wahrscheinlich, daß der positive Flächenheliotropismus eine Rolle bei der Krümmung in intensivem Lichte spielt. Esistaber nicht ausgeschlossen, daß dieBlattkrümmungder Monokotylen ausschließlich durch positiven Heliotropismus bewirkt wird.^ Die Annahme, daß ein morphologisch dorsi- ventrales Blatt sich auch physiologisch dorsiventral verhält. I Ich sehe bei dem folgenden Erklärungsversuch von Gewebespannung, Schvverkraftswirkung und anderen Faktoren, welche die Krümmung beeinflussen und komplizieren, völlig ab. 74 K. Linsbauer, isc sehr naheliegend. Denken wir uns nun die Blattunterseite bedeutend stärker positiv heliotropisch als die Oberseite, so lassen sich leicht die Blattkrümmungen auch ohne Zuhilfe- nahme einer Photonastie erklären. Wird eine Blattunterseite beleuchtet, so findet infolge des positiven Heliotropismus eine Krüm-mung zum Lichte statt. Daß ein solches Blatt jedoch nicht seine Gleichgewichtslage findet, wenn es in die Richtung der Lichtstrahlen kommt, kann auf der ungleichen heliotropischen Empfindlichkeit beider Blatt- seiten beruhen, was bereits an anderer Stelle (siehe p. 50) näher auseinandergesetzt wurde. Ist die Blattoberseite gegen die Lichtquelle gewendet, so wird die Blattkrümmung je nach der gleichzeitigen Beleuchtung der Blattunterseite verschieden groß sein. Der Krümmungs- effekt hängt von der heliotropischen Differenz der beiden Blatt- seiten ab, d. h. es kann die heliotropische Krümmung der Blatt- Unterseite kleiner, gleich oder größer sein als die der Gegen- seite; demzufolge wird sich das Blatt mit der Oberseite (konkav) gegen die Lichtquelle wenden, eine aufrechte Lage einnehmen oder sich vom Lichte wegwenden (Oberseite konvex).^ Alle diese Möglichkeiten waren tatsächlich in den Versuchen realisiert. Wurde ein Amaryllis-B\a.tt im heliotropischen Kasten mit seiner Oberseite parallel zum Spalt so orientiert, daß dabei die Intensität des die Rückseite treffenden Lichtes gleich Null gesetzt werden kann, so krümmte sich das Blatt mit der Ober- seite konkav gegen den Spalt.^ Wurde eine Pflanze im starken diffusen Lichte so orientiert, daß die Blattoberseite gegen das stärkere Licht gewendet war, während die Unterseite durch lose angebundenes schwarzes Papier annähernd verdunkelt wurde, so blieb das Blatt aufrecht oder es bildete die Blatt- oberseite einen nur schwach konvexen Bogen. Wurde hingegen das Blatt um 180° gewendet und statt der Unterseite die Ober- seite von schwarzem Papier bedeckt, so trat eine auffallend starke Konvexkrümmung der Blattoberseite ein. Wird endlich 1 Vergl. Pfeffer (X, p. 291). 2 Es bleibt allerdings zu untersuchen, ob ein Blatt sich auch dann so verhält, wenn die Blattunterseite völlig verdunkelt wird, während die Oberseite kräftiger Beleuchtung ausgesetzt wird. Lichtlage der Laubblätter. 7o Ober- und Unterseite des Blattes in gleicher Weise beleuchtet, wie es bei Rotation um die eigene Achse der Fall ist, so müßte stets die heliotropische Krümmung der Blattunterseite über- wiegen, was auch durch das Experiment bestätigt wird (vergl. Versuch IV, p. 68). Ich will mit diesen Ausführungen nur die Möglichkeit betonen, daß die Photonastie der Blätter auf positiven Helio- tropismus zurückgeführt werden kann;^ zu einem Beweise reichen meine wenigen Versuche nicht hin. Diese Möglichkeit ist übrigens nicht die einzig denkbare. Sämtliche oben ange- führte Krümmungserscheinungen der Blätter lassen sich unschwer auch durch die Annahme erklären, daß die Blattober- seite negativ, die Unterseite positiv heliotropisch ist, eine Annahme, der bereits Wiesner durch eine große Reihe von Beobachtungen und Experimenten Wahrscheinlichkeit verlieh. Aus diesen Überlegungen geht hervor, daß der so oft gebrauchte Terminus »Photonastie« keineswegs hinreichend präzisiert ist. Ich behalte mir vor, spezielle Versuche über diesen Gegenstand anzustellen. 'ö^ Torsionen. Unter den Torsionen monokotyler Blätter erregten haupt- sächlich jene Fälle das Interesse des Physiologen, bei welchen erst durch die sich im Laufe der Entwicklung regelmäßig einstellende Drehung die normale Blattlage erreicht wird, wie es z. B. bei Alstroemeria und einer Reihe anderer Pflanzen der Fall ist. Über dieses eigentümliche Verhalten wurden bereits mehrfach spezielle Untersuchungen angestellt,^ weshalb ich hier nicht näher darauf eingehe. Es gibt aber auch noch andere regelmäßig in einem be- stimmten Entwicklungsstadium auftretende Torsionen, welche mit der Blattlage in keiner Beziehung stehen. So führt z. B. Kern er in seinem »Ptlanzenleben« (I. Band, p. 398) eine 1 In ähnlicher Weise führt auch Wiesner die Photonastie auf ungleiche heliotropische Krümmungsfähigkeit oder auf ungleichseitiges Wachstum helio- tropisch empfindlicher Organe zurück (XXIV, p. 298, Anmerkung). 2 Literatur bei Goebei, Organographie, p. 495. 76 K. Linsbauer, Reihe von Pflanzen mit bandförmigen Blättern an, welche er bezeichnend als Schraubenblätter zusammenfaßt, da sie stets schraubenförmig gedreht erscheinen. Bald lassen sie nur Y, bis 1 Schraubengang erkennen, wie Phormiuni tenax, Aspho- delus albus und Narzissen, bald zeigen sie 2 bis 3 volle Um- drehungen wie Typha aiigtistifolia und gewisse AUiiim- Arien. \n seltenen Fällen — bei Sternhergia Chisiana und stipitata — zählte Kern er sogar 3 bis 6 Schraubengänge. Die Zahl derartiger Monokotylen ließe sich leicht vermehren. Ich verfolgte nur das Verhalten der Narzissen etwas eingehender und fand, daß in einem gewissen Ent- wicklungstadium sämtliche Blätter meiner Versuchspflanzen sowohl im Dunkeln als auch im Lichte stets im gleichen Sinne, und zwar von links nach rechts tordierten; dabei war es gänz- lich belanglos, ob ursprünglich die Ober- oder Unterseite oder eine Kante dem Lichte zugekehrt war. War z. B. eine Topf- pflanze so gegen das Licht orientiert, daß die gemeinsame Medianebene der Blätter parallel zur Ebene des Fensters stand, mithin die eine Hälfte der Blätter ihre linke, die andere ihre rechte Kante dem Lichte zuwendete, so richteten bei eintretender Torsion diese ihre Oberseite, jene ihre Unterseite gegen das Licht. (Taf. I, Fig. 2.) Ich beobachtete überdies eine große Indi- viduenzahl mehrerer Narzissenarten (N. poeticiis, N: Jonqnilla) im Freien unter den verschiedensten Beleuchtungsverhältnissen, fand aber niemals eine Ausnahme bezüglich der eingeschla- genen Torsionsrichtung. Daraus erhellt, daß das Licht in diesen Fällen weder auf das Zustandekommen einer Torsion, noch auf die Richtung derselben Einfluß nimmt. Herr Hofrat Wiesner hatte die Güte, mir einen ähnlichen Fall mitzuteilen, den er an einer Allium-Art aus der Ver- wandtschaft von Alliiini Porrmn, welche massenhaft in den Weingärten in der Umgebung von Miramare bei Triest auftrat, wahrscheinlich Allium Ampelopvastim beobachtete. Auch hier war die Torsionsrichtung der Blätter, obgleich gegen hundert Individuen daraufhin untersucht wurden, stets konstant, und zwar entgegengesetzt der Richtung des Uhrzeigers. Ich habe zwar Narzissen bei Ausschluß der Schwerkrafts- wirkung nicht untersucht, glaube jedoch, daß von vorneherein Lichtlage der Laubblätter. 77 in solchen Fällen, wo Torsionen sowohl im Dunkeln als auch unter den verschiedensten Beleuchtungsverhältnissen stets in gleichem Sinne verlaufen, an der spontanen Natur derselben nicht zu zweifeln ist. Denn daß diese Torsionen eine Wirkung der Schwerkraft darstellen, ist mindestens höchst unwahr- scheinlich, da sich dieselbe infolge der hemiorthotropen Lage der Blätter auf die symmetrischen Laminarhälften in gleicher Weise äußern dürfte, so daß kein Torsionsmoment auftreten kann. Diese in einem gewissen Entwicklungsstadium regel- mäßig auftretenden, wahrscheinlich spontanen Blattdrehungen bieten natürlich für das Studium der Lichtlage weniger Interesse als solche Torsionen, welche Blätter, die in eine ab- norme Lage zum Lichte gebracht wurden, ausführen, um ihre normale Orientierimg zu demselben zu gewinnen. Derartige Torsionen sind unter normalen Verhältnissen bei den in der vorliegenden Untersuchung behandelten, ver- hältnismäßig stumpf reagierenden Monokotylen jedenfalls in viel untergeordneterer Weise an der Gewinnung der fixen Lichtlage beteiligt, als bei Dikotylen, wo sie bekanntlich über- aus häufig die Lage der Blätter beeinflussen. Unter Umständen jedoch greifen regelmäßig auch Torsionen in die Orientierungs- bewegungen der Monokotylenblätter ein. Ein solcher Fall muß z. B. dann eintreten, wenn die Blätter infolge ihres Kanten- heliotropismus aus ihrer Infoliationsebene gebracht wurden. Derartige Blätter können eine so energische Sichelkrümmung erfahren, daß die konvexe Kante zum Teil nach oben zu liegen kommt; sie müssen sich demnach, um ihre normale Orientierung zu erreichen, so weit drehen, bis ihre Oberseite nach oben gerichtet ist, womit die normale hemiorthotrope Lage erreicht wird und sie wieder in den Genuß des Oberlichtes kommt. Über das Zustandekommen solcher Orientierungs- torsionen gehen die Anschauungen der einzelnen Forscher weit auseinander, worauf ich jedoch hier nicht näher ein- zugehen brauche, da dieser Gegenstand in neuerer Zeit von Schwendener und Krabbe ausführlich dargestellt wurde. Obgleich ich über diesen Gegenstand eine große Anzahl von Versuchen durchführte, will ich mich darüber doch ganz 78 K. Linsbauer, kurz fassen, da meine bisherigen einschlägigen Beobachtungen zu einer vollkommen befriedigenden Lösung dieser Frage bezüglich der untersuchten Monokotylen nicht ausreichen. Ich will vorläufig nur konstatieren, daß die Blatt- torsionen jedenfalls auf verschiedene Ursachen zurückgeführt werden können. Legt man eine Amaryllis mit entsprechend langen, vertikal stehenden Blättern derart horizontal, daß die gemeinsame Medianebene der Blätter gleichfalls wagrecht zu liegen kommt, so beobachtet man, daß die Blätter augen- blicklich in der Weise tordieren, daß sie ihre Oberseiten nach oben zu wenden bestrebt sind. Die mit ihrer rechten Flanke nach oben gerichteten Blätter drehen sich mithin von links nach rechts, die entgegengesetzt orientierten von rechts nach links. Wendet man den Topf um 180°, so erfolgt die Torsion im entgegengesetzten Sinne, so daß wieder die Oberseite sich zenithwärts zu drehen strebt. Daraus erhellt, daß diese Torsion durch eine Lastwirkung verursacht wird, welche auf die ungleiche Verteilung der Blattsubstanz zurück- zuführen ist. Läßt man nun eine solche Pflanze in der hori- zontalen Lage stehen, so bleibt nach zirka 24 Stunden die Torsion erhalten, selbst wenn man jetzt den Topf um 180° wendet; die Torsion ist offenbar durch Wachstum fixiert worden. Man könnte sie in Analogie zu einem von Wiesner geschaffenen Terminus (XXIII) als vitale Lasttorsion be- zeichnen. Lastwirkung allein vermag jedoch den ganzen Verlauf der Torsion nicht zu erklären. Beobachtet man nämlich im diffusen Oberlichte eine in der oben bezeichneten Weise hori- zontal gelegte Pflanze durch einige Tage hindurch, so bemerkt man, daß sich ihre Blätter zufolge ihres Kantengeotropismus in mehr oder minder starkem Maße aufrichten, während sie sich gleichzeitig photonastisch nach außen krümmen. Dabei nimmt die Blatttorsion solange zu, bis die Blattoberseite genau zenith- wärts orientiert ist. Diese Verstärkung der Torsion kann kaum mehr der Lastwirkung zugeschrieben werden. Aber auch aus einem zweiten Versuche erhellt, daß bei den Torsionen der monokotylen Blätter noch andere Ursachen im Spiele sein können. Wenn man ein im Dunkeln getriebenes Lichtlage der Laubblätter. 79 "o Kxemplav von Am aryllts vif tat a im Lichte um seine eigene Achse horizontal rotleren läßt, so werden die Blätter, wie vorauszu- sehen, photonastisch, führen dabei aber, wie zu erwarten, keiner- lei Torsionen aus. Bedeckt man jedoch die eine Blatthälfte auf ihrer Unterseite durch lose aufgelegtesschwarzesPapier, so stellt sich bald eine Drehung des Blattes ein, welche vermutlich auf die ungleiche Lichtwirkung zurückzuführen ist. Trotzdem möchte ichdieseTorsion nichtalseine heliotropische bezeichnen, neige vielmehr der Ansicht zu, daß sie die Folge der auf beide Blatthälften ungleich stark einwirkenden Photonastie ist, womit natürlich die Existenz heliotropischer Torsionen überhaupt, auf deren Wirksamkeit bereits Wiesner, Vöchting u. a. auf- merksam machten und deren Existenz später von Schw en- de ner und Krabbe eingehend erwiesen wurde, nicht ge- leugnet werden soll. Leider mußten meine Versuche über dieses Thema infolge vorgeschrittener Jahreszeit abgebrochen werden, so daß die erwähnten Ergebnisse nur als vorläufige gelten können. ö Das Zustandekommen der fixen Lichtlage. Nachdem in den vorhergehenden Abschnitten das Ver- halten einiger Monokotylenblätter gegenüber den hauptsächlich in Betracht kommenden Orientierungsursachen untersucht wurde, ist es möglich, eine Vorstellung über das Zustande- kommen der fixen Lichtlage dieser Blätter zu gewinnen. Zunächst ist zu unterscheiden zwischen dem Verhalten aphotometrischer und photometrischer Monokotylenblätter. Zu den ersteren, welche nach Wiesner (XX) dadurch charakteri- siert sind, daß ihre Lage — mithin auch ihre Lage zum Lichte — von diesem nicht beeinflußt wird, gehören u. a. die Blätter im Lichte getriebener Zwiebeln von Allium Cepa'^ und Iris. Die Lage derselben ist allein durch innere Wachstumsursachen und durch Gravitationswirkungen bedingt. Ihrem aphotometrischen 1 Daß aphotometrische Blätter bei einseitiger Beleuchtung Spuren von Heliotropismus zeigen können, wie es bei yl///«w-Blättern der Fall ist, führt auch Wies ner a. a. 0. an. 80 K. L i n s b a u e r, Charakter entsprechend weisen sie einen radiären oder isolate- ralen Bau auf. Die Blätter sämtlicher übrigen untersuchten Monokotylen sind in Beziehung auf ihre Lichtlage als panphotometrisch zu bezeichnen, indem sie zwar auf das Licht in irgend einer Weise reagieren, sich dabei aber nicht senkrecht zur Richtung des stärksten Lichtes stellen, dem intensivsten Lichte vielmehr durch ihre Lage ausweichen. Den einfachsten Fall repräsen- tieren die in ausgezeichneter Weise heliotropisch empfind- lichen Rundblätter von Alliiim sckoenoprasitin. Zu den bereits oben genannten orientierend wirkenden Ursachen kommt bei diesen noch die Lichtwirkung hinzu, welche sich in einer helio- tropischen Blattkrümmung äußert. Kommt die einseitige Wirkung des Lichtes nicht zur Geltung, was auf dem, natür- lichen Standorte dieser Pflanze häufig der Fall sein dürfte, dann nähern sich diese Blätter in Bezug auf ihr Verhalten bei Er- reichung ihrer Lage zum Lichte dem oben angeführten Typus aphotometrischer Blätter. Die Blätter vom Typus der Hyacinthe stellen sich auch bei allseitig gleicher Beleuchtung schräg nach außen, so daß ihre Blattlamina mit der Vertikalen nur- einen kleinen Winkel ein- schließt; infolgedessen genießen die Blätter nur einen Bruchteil des diffusen Zenitlichtes, welches nach, den Untersuchungen Wiesners das Vorderlicht beträchtlich an Intensität übertrifft. Aber auch dieses können sie infolge ihrer Lage nicht voll aus- nützen, so daß ihnen nur ein geringer Teil des gesamten zur Verfügung stehenden Lichtes nutzbar ist. Ihrem Verhalten dem Lichte gegenüber entspricht auch ihr anatomischer Bau, welcher sich dem isolateralen oder radiären nähert (VII). Eine viel weitergehende Lichtökonomie weisen die Mono- kotylen vom Typus Clivia [Agapanthus, Imatophylliim etc.) auf. Auch diese Blätter müssen als panphotometrisch bezeichnet werden. Indem sie sich aber in ihrer Medianebene bogenförmig krümmen, stehen sie mit einem Teile der Lamina im Genüsse des Zenithlichtes, während der übrige Blatteil eine sehr günstige Stellung zum Vorderlichte einnimmt. Solche Blätter, welche bereits eine mehr oder minder weitgehende Annäherung an einen dorsiventralen Bau aufweisen, vermitteln den Über- Lichtlage der Laubblätter. 81 *t> gang zu den euphotometrischen Monokotylenblättern, bei welchen die Lichtökonomie den höchsten Grad erreicht. Während die Stellung aphotometrischer Blätter vom Lichte unbeeinflußt ist, übernimmt dieses bei der Orientierungs- bewegung panphotometrischer Blätter jedenfalls eine wichtige Rolle. Es erübrigt nur noch zu untersuchen, ob auch andere orientierend wirkende Ursachen an der schließlichen Blatt- stellung Anteil haben, mit anderen Worten, ob dieselbe Blatt- lage erreicht wird, wenn die Lichtwirkung allein oder in Kom- bination mit anderen Bewegungsursachen zur Geltung kommt. Zunächst läßt sich der sichere Nachweis erbringen, daß der negative Geotropismus der Blätter imstande ist, die Photonastie wesentlich zu beeinflussen. Einen instruktiven Beleg hiezu liefern die mit Hyacinthiis candicans angestellten Versuche II und III, welche bereits oben (siehe p. 70) mitgeteilt wurden. Während bei gleichzeitigem Einfluß von Schwere und Licht die Blätter mit der Vertikalen einen Winkel von zirka 30° bildeten, vergrößerte sich dieser bei Ausschluß einseitiger Schwerkraftswirkung infolge der nun allein wirksamen Photo- nastie fast auf 180° (siehe Taf. III, Fig. 10). Noch deutlicher tritt die Kombinationswirkung bei an- fänglich abnorm gelagerten Blättern zu tage. Wird eine Pflanze (AmaiyUis) im Dunkeln horizontal gelegt, so richten sich die Blätter in kurzer Zeit vertikal auf, gleichgültig ob ursprünglich die Blattober- oder Unterseite zenithwärts orientiert war. Wird hingegen derselbe Versuch im Lichte durchgeführt, so richten sich jene Blätter, welche ihre Unterseite nach oben wenden, energisch auf, wobei sie sich gleichzeitig stark photonastisch krümmen; die mit der Oberseite aufwärts gewendeten Blätter erheben sich hingegen in der Regel nur wenig über die Hori- zontale. Im ersten FaUe summieren sich Photonastie und nega- tiver Geotropismus in ihren Wirkungen, während im letzteren die beiden Bewegungsursachen einander entgegenwirken.^ Nur jugendliche, noch kräftig wachsende Blätter vermögen sich auch dann beträchüich zu erheben, wenn ihre Oberseite zenithwärts 1 Wahrscheinlich macht sich bei dieser Orientierung auch das Blatt- gewicht stärker bemerkbar. Sitzb. d. mathem.-naturw. KL; CXIIL Bd., Abt. I. 6 82 K. Lins baue r, gerichtet ist, da in diesem Stadium die photonastische Gegen- wirkung fehlt oder noch gering ist. Das verschiedene Ver- halten derartiger Blätter ist am deutlichsten aus Fig. 13 auf Tafel III zu erkennen. Werden Pflanzen derart im Lichte horizontal gestellt, daß die Blattkanten nach oben orientiert sind, so richten sich die Blätter infolge ihres negativen Kantengeotropismus auf, während sie sich in ihrer Medianebene photonastisch krümmen. In ähnlicher Weise läßt sich der Beweis erbringen, daß auchPhotonastie und Heliotropismus eine kombinierte Wirkung hervorrufen können. Während im schwachen Lichte Kanten- heliotropismus allein zur Geltung kommt, weichen die Blätter im kräftigen Lichte gleichzeitig infolge Photonastie auseinander. Orientiert man die Pflanze hingegen so zur Lichtquelle, daß Photonastie und Heliotropismus in derselben Ebene zur Wirkung gelangen, dann krümmt sich ein Blatt, welches seine Unterseite dem Lichte zukehrt, sehr beträchtlich gegen das Licht (Versuche wurden mit Amaryllis und Narzissus angestellt), während ein auf seiner Oberseite beleuchtetes Blatt je nach der herrschenden Lichtintensität eine schwach positiv heliotropische oder eine geringe photonastische Krümmung aufweist (Taf. I, Fig. 1). Da, wie ich glaube, durch diese Beobachtungen der Nach- weis erbracht ist, daß die einzelnen orientierend wirkenden Ursachen mit einander in Kombination treten können, ist es zumeist leicht, darüber Rechenschaft zu geben, wie in einem speziellen Falle die Lichtlage monokotyler bandförmiger Blätter zu Stande kommt. Ich will als Beispiele drei der einfachsten Fälle, welche an natürlichen Standorten am häufigsten realisiert sein dürften, in Kürze besprechen. Ich denke dabei an Monokotyle mit zwei- zeilig angeordneten Blättern. 1. Zenithlicht überwiegend, Vorderlicht allseits annähernd von gleicher Intensität. Die Blätter krümmen sich im Medianus infolge Photonastie. Je mehr die Intensität des Vorderlichtes zunimmt, desto mehr wird die photonastische Krümmung durch den positiven Heliotropismus der Blatt- Lichtlaiie der Laubblätter. 83 *o Unterseite verstärkt, während sie durch den in gleicher Ebene wirkenden negativen Geotropismus vermindert wird. 2. Überwiegend einseitige Beleuchtung. Die gemeinsame Medianebene der Blätter fällt mit der Einfallsebene des Lichtes zusammen. Die unterseits stärker beleuchteten Blätter verhalten sich so wie im vorigen Falle. Die Krümmung der Blätter, welche ihre Oberseite dem stärkeren Lichte zu- wenden, wird hingegen, sowohl durch negativen Geotropismus als auch durch positiven Heliotropismus der Blattoberseite beeinträchtigt. 3. Überwiegend einseitige Beleuchtung. Ge- meinsame Medianebene der Blätter normal zur Ebene des Lichteinfalls. Die Blätter werden infolge posi- tiven Kantenheliotropismus aus ihrer Insertionsebene gebracht. Die Größe des heliotropischen Effektes wird durch die anta- gonistische Wirkung des negativen Geotropismus vermindert. Die Blätter werden nun, hinreichende Lichtintensität voraus- gesetzt, photonastisch und tordieren in der Weise, daß sich das am linken Rande vom Lichte getroffene Blatt von rechts nach links, das gegenüber inserierte Blatt hingegen von links nach rechts dreht, wodurch sämtliche Blätter ihre Oberseite zenithwärts wenden. Die Torsion selbst ist wahrscheinlich ent- weder eine Lastwirkung oder die Folge einer auf beide Blatt- hälften ungleich starken photonastischen Krümmung. (Einen ähnlichen Fall zeigt Taf. I, Fig 4.) Aus diesen Auseinandersetzungen geht hervor, daß wir, gestützt auf die aus den Versuchen gewonnenen Resultate, die Lichtstellung der untersuchten Monokotylenblätter, wie ich glaube, in befriedigender Weise erklären können, wenn wir sie auf eine Kombination vonPhotonastie, positivem Heliotropismus und negativem Geotropismus zurückführen, wobei jedoch der erstgenannten Orientierungsursache die Hauptrolle zufällt. In keinem Falle sind wir genötigt, zur Erklärung der Licht- lage die ausschließliche Wirkung oder auch nur die Be- teiligung des Transversalheliotropismus oder — allgemeiner ausgedrückt — einer spezifischen Reaktionsweise der Blätter gegenüber dem Lichte anzunehmen. 6* 84 K. L i n s b a u e r, Zusammenfassung der wichtigsten Ergebnisse. 1. Die Blätter der untersuchten Monokotylen sind, wenn überhaupt, stets positiv heliotropisch. Negativer Heliotropismus konnte auf experimentellem Wege niemals mit Sicherheit nach- gewiesen werden. 2. Die bandförmigen Monokotylenblätter von Typus Clivia zeigen eine heliotropische Krümmung, sowohl wenn ihre Ober- oder Unterseite, als auch wenn ihre P'lanke vom Lichte getroffen wird. Im ersteren Falle steht die Ebene der heliotropischen Krümmung senkrecht auf der Blattebene (Flächenheliotropismus), im letzteren erfolgt hingegen eine Sichelkrümmung des Blattes, wie sie bereits Wiesner in einigen Fällen nachweisen konnte, indem die Ebene der heliotropischen Krümmung mit der Blattebene zusammenfällt (Kanten heliotropismus). Unter natürlichen Beleuchtungs- verhältnissen miacht sich der letztere häufig dadurch geltend, daß er die Blätter — zunächst bei zweizeiliger Anordnung — - aus ihrer Insertionsebene heraus in günstigere Beleuchtungs- verhältnisse bringt. 3. Sämtliche Monokotylenblätter sind stets, sowohl im Dunkeln als auch im Lichte, bisweilen in auffallend starkem Maße (Allium) negativ geotropisch. Die bandförmigen Blätter zeigen je nach ihrer Orientierung Flächen- beziehungsweise Kantengeotropismus. 4. Vaginalblätter hemmen in gewissen Fällen (Narzisse) in mehr oder minder starkem Maße die heliotropische, be- ziehungsweise geotropische Krümmung der von ihnen ein- geschlossenen Blatteile. 5. Flächenförmige Monokotylenblätter werden bei der Kultur im Dunkeln häufig hyponastisch, bisweilen in so hohem Grade, daß sich die Blattunterseiten nach oben kehren (Atnaryllis). 6. Die im Lichte, namentlich bei bandförmigen Mono- kotylenblättern, auffallende Bogenkrümmung der Blätter beruht auf Photonastie, genauer Photoepinastie. Weitere Unter- suchungen müssen jedoch zeigen, ob dieselbe als Orientierungs- ursache sui generis aufzufassen ist, oder ob sie auf eine Lichtlage der Laubblätter. 85 Erscheinungsform des Heliotropismus zurückgeführt werden kann. 7. Die Torsionen der MonokotjMenblätter sind spontan oder paratonisch. Letztere können auf einer Lastwirkung be- ruhen (vitale Lasttorsionen) oder durch ungleiche Beleuchtung beider Blatthälften hervorgerufen werden. Andere Torsions- ursachen wurden bisher noch nicht näher untersucht. 8. Die Lage aphotometrischer Blätter zum Lichte wird durch spontane und geotropische Krümmungen bedingt. Am Zustandekommen der fixen Lichtlage panphotometrischer, meistens bandförmiger Blätter sind verschiedene Orientierungs- ursachen beteiligt, und zwar in erster Linie Photoepinastie, positiver (Flächen- und Kanten-) Heliotropismus sowie nega- tiver Geotropismus. Die Annahme eines Transversalheliotro- pismus ist zur Erklärung der fixen Lichtlage dieser Blätter unnötig. •ö- Literaturnachweis. I. Darwin Gh., Das Bewegungsvermögen der Pflanzen. Übers, von J. G. Garus. Stuttgart, 1881. II. — Fr., On the power possessed by leaves of placing themselves at right angles to the direction of incident light. Extr. f. the Linn. Soc. Journ. Bot. XVIII, 1880. Git. nach Vöchting. III. Dutrochet H. J., Memoires pour servir ä l'hist. ana- tomique etc. Vol. II. Git. nach Wiesner, Die heliotr. Ersch. im Pflanzenreiche. IV. Frank A. B., Die natürliche wagrechte Richtung von Pflanzenteilen und ihre Abhängigkeit vom Lichte und von der Gravitation. Leipzig, 1870. V. Hofmeister W., Handb. der phj^s. Bot. II. Die Lehre von der Pflanzenzelle. Leipzig, 1867. VI. Krabbe G., Zur Kenntnis der fixen Lichtlage der Laub- blätter. Jahrb. für wiss. Bot., XX, 1889. VII. Lampa E., Untersuchungen über einige Blattformen der Liliaceen. Österr. bot. Zeitschr., 1900, Nr. 12. VIII. Noll Fr., Über die normale Stellung zygomorpher Blüten und ihre Orientierungsbewegungen zur Erreichung 86 K. Linsbauer, derselben. Arb, aus dem bot. Inst, in Würzburg. III; I. T., p. 189 bis 252; II. T., p. 315 bis 371. IX. Oltmanns F., Über die photometrischen Bewegungen der Pflanzen. »Flora«, 1892, Nr. 2. X. Pfeffer, Pflanzenphysiologie, II. Bd., Leipzig, 1881.^ XI. Rothert W., Über Heliotropismus. Cohn, Beitr. zur Biol. der Pflanzen, VII, 1894, H. 1.- XII. Sachs J., Über orthotrope und plagiotrope Pflanzenteile. Arb. des bot. Inst, in Würzburg. II, 1882; Heft 2, 1879, p. 226. Abgedruckt in »Gesammelte Abhandlungen über Pflanzenphys.«, II. Bd., p. 1004 bis 1064. XIII. — Lehrbuch. III. Aufl., Lpz. 1873. XIV. Schwendener und Krabbe, Über die Orientierungs- torsionen der Blätter und Blüten. Abh. der Berl. Akad. der Wiss., 1892, p. 1 bis 115. Abgedruckt in »Schwen- dener, Gesammelte bot. Mitteilungen«. IL, p. 255 bis 368. Zusatz von Schwendener p. 369 bis 373. XV. Stahl, E. Über den Einfluß des Standortes auf die Aus- bildung der Laubblätter. Jen. Zeitschr. f. Naturw., XVI, 1883, p. 187. XVI. Vöchting H., Über die Lichtstellung der Laubblätter. Bot. Zeitung, XL VI, 1888, Nr. 32, p. 501. XVII. Vries H., Über einige Ursachen der Richtung bilateral- symmetr. Pflanzenteile. Arb. des bot. Inst, zu Würzburg, 1871. XVIII. Wiesner J., Die heliotropischen Erscheinungen im Pflanzenreiche. Denkschr. der kais. Akad. der Wiss. in Wien, math.-naturw. KL, I. T., 1878; IL T., 1880. XIX. — Das Bewegungsvermögen der Pflanzen. Wien, Verl, A. Holder, 1881. XX. — Über die Formen der Anpassung des Laubblattes an die Lichtstärke. Biol. Zentralbl., XIX, 1899, Nr. 1. XXI. — Die natürlichen Einrichtungen zum Schutze des Chlorophylls der lebenden Pflanze. Festschr. der k. k. zool.-bot. Ges., Wien, 1876. 1 Die neue Auflage des Handbuches, welche während der Drucklegung dieser Abhandlung erschien, konnte bedauerlicherweise nicht mehr berück- sichtigt werden. Lichtlage der Laubblätter. 87 XXII. — Einige neue Tatsachen, welche zur Erklärung der spontanen Nutationen und der fixen Lichtlage der Blätter herangezogen werden können. Bot. Zeitung, 1884, XLII, p. 657. XXIII. Wiesner J., Studien über den Einfluß der Schwerkraft auf die Richtung der Pflanzenorgane. Diese Sitzungs- berichte, CXI, p. 733. XXIV. — Elemente der wiss. Botanik. I. Bd.: Anat. und Physiol., IV. Aufl., 1898. Dieser Literaturnachweis erhebt auf Vollständigkeit keinen Anspruch. So werde ich insbesondere auf die wichtigen ein- schlägigen Arbeiten von Czapek, Noll u. a. erst in den fol- genden Untersuchungen genauer einzugehen haben. 88 K. Linsbauer, Lichtlage der Laubblätter. Figurenerklärung. Tafel l. Fig. l. Narcissus poeticits. Kultiviert bei einseitiger Beleuchtung. Die Blätter zeigen deutlichen Flächenheliotropismus. Fig. 2. Narcissus po'eticus. Von vorn einseitig beleuchtet. Sämtliche Blätter von links nach rechts tordiert. Fig. 3. Agapanthus umbellatus. Das jüngste Blatt zeigt eine deutliche Sichel- krümmung infolge von Kantenheliotropismus. Fig. 4. Clivia nobilis. Sichelkrümmung infolge von Kantenheliotropismus bei Kultur in einseitig einfallendem Lichte. Die Blätter sind überdies soweit gedreht, daß sie ihre Oberseite zenithwärts richten. Tafel IL Fig. 5. Hyacinthus orientalis im diifusen Lichte kultiviert. Fig. 6. > » bei Lichtabschluß kultiviert. Fig. 7. Aniaryllis vittata bei Lichtabschluß kultiviert. Fig. 8. » > im diffusen Lichte ruhend aufgestellt. Fig. 9. » »in allseits gleichem Lichte bei Ausschluß von Ober; licht kultiviert. Tafel in. Fig. 10. Hyacinthus candicans. Kultiviert in allseits gleichem Lichte bei Auf- hebung der Schwerkraftswirkung. Fig. 11. Hyacinthus candicans, dem Lichte und der Gravitationswirkung aus- gesetzt. Fig. 12. Hyacinthus candicans. Bei Lichtabschluß kultiviert. Fig. 13. Aniaryllis vittata. Horizontal im Lichte aufgestellt, das Zusammen- wirken von Photonastie und negativem Geotropismus zeigend. i 1 Die Blattränder sind teilweise mit Stanniol bedeckt, da die Pflanze noch zu einem anderen Versuche verwendet wurde. Das Bild der Krümmung war auch bei den nicht mit Stanniol bedeckten Pflanzen das gleiche. Linsbauer, K. : Lichtlage der Laubblätter. Tafel I. Aiit. phot. Kunstanstalt Max Jaffe, Wien. Sitzungsberichte d. kais. Akad. d. Wiss., math.-naturw. Klasse, Bd. CXIII. Abth. I. 1904. Linsbauer, K.: Lichtlage der Laubblätter. Tafel II. Aut. phot. Kunstanstalt Max Jaffe, Wien. Sitzungsberichte d. kais. Akad. d. Wiss., math.-naturw. Klasse, Bd. CXIII. Abth. I. 1904. Linsbauer, K.: Lichtlage der Laubblätter. Tafel III. Aut. phot. Kunstanstalt Max Jaffe, Wien. Sitzungsberichte d. kais. Akad. d. Wiss., math.-naturw. Classe, Bd. CXIII. Abth, I. 1904, 89 Über Meteoreisen von De Sotoville von Dr. Aristides Brezina und Prof. Dr. Emil Cohen. (Mit 3 Textfiguren.) (Vorgelegt in der Sitzung am 11. Februar 1904.) VV. M. Foote beschrieb 1899^ sechs Eisenmassen aus Alabama, von denen drei südlich von De Sotoville in Choctaw Co., drei nördlich desselben Ortes in Sumter Co. gefunden worden sind. Die Fundpunkte liegen in ungefähr gleicher Entfernung vom Tombigbee River auf einer \6km langen, nahezu geraden Linie, und die Blöcke waren derart angeordnet, daß ihre Ge- wichte von Nord nach Süd abnehmen. F'oote schlägt für dies neue Meteoreisen den Namen »Tombigbee River« vor; da der Fluß aber Alabama nahezu auf eine Erstreckung von 300 km durchläuft, die Ortsbestimmung also sehr unzulänglich ist, dürfte De Sotoville als Lokalitätsbezeichnung vorzuziehen sein. Über die Gewichte, sowie über die Zeit und Art des Findens der sechs Blöcke liegen folgende Angaben vor: L 15.019^; gefunden 1878; wahrscheinlich durch einen ent- wurzelten Baum an die Ober- fläche gelangt. IL 11.976^'; gefunden 1886 beim Pflügen; von unregelmäßig gerundeter Gestalt. IIL 9.215^; gefunden 1886; Gestalt ähnlich II. 1 Note on a new meteoric iron found near the Tombigbee River, in Clioctaw and Sumter Counties, Alabama, U. S. A. Amer. J. 1S99. (3) VIII. 153—156. M. 2 Tf. und einer Kartenskizze. 90 A. Brezina und E. Cohen, IV. 3.568 ^; gefunden beim Straßenbau; flach und länglich. V. 3.260 ^^; gefunden beim Pflügen; eiförmig. VI. 757^; gefunden 1859; flach und oval; zum Teil zu einem Nagel verschmiedet, so daß das ursprüngliche Gewicht Sfrößer war. ö' Die Bildung der Rostrinde wird von dem Austreten rötlich- brauner Tropfen begleitet, und nach der Angabe des Finders von Block I soll dessen Gewicht 1878 22.200^ betragen haben, so daß in 21 Jahren eine Verminderung um 7181 ^ durch Rostbildung eingetreten wäre, da die Gestalt nicht auf Ab- trennung eines Stückes schließen läßt. Die Erwähnung von schüsseiförmigen Vertiefungen auf der Oberfläche macht eine so starke Verminderung des Volumens nicht gerade wahr- scheinlich. Zieht man die Gewichtsveränderungen von I und VI in Betracht, so würde das Gesamtgewicht ursprüglich über 51 kg betragen haben. Von Foote wurden die Blöcke V und III näher untersucht. Am ersteren beobachtete er deutliche »Spaltbarkeit«, welche auf dünne Platten eines schwefelkiesartigen Minerals zurück- geführt wird; auf Schnittflächen erscheine dasselbe als scharfe, kritzenartige Linien. Darnach wäre es keine Teilbarkeit. Beim Ätzen des weichen und leicht polierbaren Eisens zeigte sich kubische Krystallisation; die außerordentlich feinen, unter ver- schiedenen Winkehi sich kreuzenden, nur unter der Lupe deutlich erkennbaren Linien werden als Widmanstätten'sche Figuren bezeichnet. Block III liefere eine abweichendeÄtzfläche, indem die Figuren von I fehlen. Ein Teil des »Plessit« zeige eine an »metallischen Sonnenstein« erinnernde Erscheinung infolge der Anordnung von zinnweißen Blättchen oder von Rissen; ein anderer Teil des »Plessit« bleibe vollständig glatt. Whitfield's Analyse von V folgt unter I. Berwerth stellt De Sotoville (Tombigbee) in seinem »Ver- zeichnis der Meteoriten im k. k. naturhistorischen Hofmuseum, Meteoreisen von De Sotoville. 91 Ende Oktober 1902« ^ zu den dichten Eisen; Klein vermutet Zugehörigkeit zu den Oktaedriten mit feinsten Lamellen, betont aber, daß es noch genauerer Untersuchung bedarf.^ Es erschien uns wünschenswert, die schon von Foote angedeutete verschiedene Ausbildung einzelner Blöcke näher zu studieren und eingehender zu beschreiben. An Material stand zur Verfügung: von I 1054^ mit 135 cm^, von III blO gr mit 75 cm^ und von VI ein 243 g schweres Endstück mit 38 cm' Schnittfläche. Allen drei Blöcken gemeinsam ist der große Reichtum an Phosphornickeleisen. Es tritt der Masse, wenn auch nicht der Zahl der Individuen nach weitaus vorherrschend in der Schreibersitform auf und bildet dann in der Regel langgestreckte, mäandrisch gewundene Individuen mit haken- oder schleifen- förmigen Ansätzen. Bezüglich der Größe und Mannigfaltigkeit der Gestalt dieser Schreibersite, welche eine Länge von 7 cm erreichen, dürfte De Sotoville alle übrigen bekannten Meteor- eisen mit Ausnahme von Primitiva übertreffen. Daneben kommen auch gedrungenere, sich mannigfach verästelnde, Hieroglyphen vergleichbare, sowie hakenförmige Gestalten und unregelmäßig klumpige Formen vor. Ein anderer Teil des Phosphornickeleisen tritt als Rhabdit auf. Man trifft ihn hie und da vereinzelt liegend, meist aber gruppenweise angehäuft und dann in zweifacher Ausbildung und Anordnung. An manchen Stellen (siehe a b und c ä in Figur 1 ; ein Stück von Block I in Naturgröße) reichern sich bis zu 3 mm lange Nadeln (oder vielleicht auch Plättchen) lagen- weise an, ähnlich wie in Hex River; sie scheinen nach drei Richtungen gesetzmäßig orientiert zu sein, und zwar derart, daß zwei Richtungen sich unter 90° schneiden, die dritte diagonal verläuft. Die Anreicherung ist in den etwa I72 ^^ von 1 Ann. d. k. k. naturhistor. Hofmus. 1903. XVIII. 15 u. 81. 2 Die Meteoritensammlung der Königlichen Friedrich-Wilhelms-Univer- sität zu Berlin am 5. Februar 1903. Sitz.Ber. d.Kön.preuß. Ak. d.Wiss. 1903. 168 im jüngst erschienenen Verzeichnisse für den 21. Jänner 1904 steht das Eisen mit Fragezeichen bei den Hexaedriten. Ebendas. 1904. 131. 92 A. Brezina und E. Cohen, einander entfernten Lagen sehr verschieden, ebenso wie die Ausdehnung der letzteren; zum Teil durchsetzen sie vollständig eine große Platte, zum Teil lassen sie sich nur auf kurze Erstreckung verfolgen. Stets fehlen Schreibersite auf einige Entfernung ganz, wo Rhabdite sich in größerer Zahl anhäufen. Schließlich treten an manchen Stellen in der Nähe der natür- lichen Oberfläche Riesenrhabdite auf (7' in Figur 3, Seite 99, ein Stück von Block III in Naturgröße); bei einer Breite von 0"05 bis 0*15 mm erreichen sie eine Länge von 2 cm und liegen teils unter einander parallel, teils kreuzen sie sich, wie es scheint, d Fig. 1. gesetzlos unter sehr verschiedenen Winkeln. Sollte aber auch hier eine gesetzmäßige Orientierung vorhanden sein, so ist es jedenfalls eine andere, wie bei den lagenweise angereicherten Rhabditen. Die meisten Riesenrhabdite werden beim Ätzen rauh und glanzlos, so daß es den Anschein hat, als seien sie nicht mehr ganz unverändert. Alle Rhabdite sind von einer stark glänzenden Ätzzone umgeben, während eine solche bei den großen Schreibersiten nur ausnahmsweise und auch dann nur an Teilen eines Krystalls vorhanden ist. Die Riesenrhabdite scheinen es zu sein, welche Foote als »schwefelkiesartiges Mineral« erwähnt; gegen diese Deutung Meteoreisen von De Sotoville. 93 spricht schon, daß Schwefel bei den Analysen teils gar nicht, teils nur in geringer Menge gefunden worden ist. Jedenfalls haben wir Schwefeleisen in sichtbaren Partien nirgends beob- achtet, was bei der Größe der untersuchten Schnittflächen recht bemerkenswert erscheint. Am Rand der Platten kommt öfters »Eisenglas« vor, welches gern größere Schreibersite einhüllt, auch wohl in die- selben eindringt. Beim Herauslö.sen von Krystallen bleibt dann eine dünne schwarze Schicht fest am Nickeleisen haften; sie ist stellenweise in einen braunen Mulm übergegangen, welcher gegen Erwartung keine Chlorreaktion gab. Für den Schreibersit erhielt der eine von uns an sorgfältig ausgelesenem Material die folgende Zusammensetzung: ' Angew. Subst. 0-6490 Rückstand 0-15 Fe 71-70 Ni 12-58 Co 0-32 P 15-45 100-20 Fe + Ni + Co : P = 3-014: 1 Darnach gehört der vorliegende Schreibersit zu den nickelärmsten, welche bisher untersucht worden sind; es wäre von Interesse festzustellen, ob auch hier der Rhabdit, wie ge- wöhnlich, sich durch höheren Nickelgehalt auszeichnet. Während die accessorischen Gemengteile und ihre Aus- bildung demnach in allen drei Blöcken gleich sind, ist die Struktur so abweichend, daß eine getrennte Beschreibung zweckmäßig erscheint. 'ö Block I. Nach nicht zu starkem Ätzen erscheinen dicht gedrängte Neumann'sche Linien, welche von solcher Feinheit sind, daß 1 Die Analyse ist schon E. Cohen: Meteoritenkunde, II. 233 veröffentHcht worden. 94 A. Brezina und E. Cohen. man sie mit unbewaffnetem Auge kaum wahrnimmt; unter der Lupe treten sie jedoch mit außerordenthcher Schärfe hervor. Von den verschiedenen Liniensystemen zeichnen sich einige, wie gewöhnhch, durch ihre Länge vor den übrigen aus, aber nicht gleichzeitig auch durch Tiefe und Breite, wie dies bei anderen Hexaedriten meist der Fall ist. Die Ätzlinien setzen in der Regel scharf an den großen Schreibersiten ab; nur ge- legentlichbeobachtet man eine schwache Stauchung. Abgesehen von der letzteren, durchaus lokalen Erscheinung erstrecken jene sich mit gleicher Orientierung durch die ganze Schnitt- fläche. Bei diesem Stadium der Ätzung nimmt die Ätzfläche einen kräftigen, atlasartigen Schimmer an, derartig, daß letzterer nicht einheitlich ist, sondern daß sich Partien mit stärkerem und schwächerem Reflex unterscheiden lassen, welche beim Drehen der Platte allmählich in einander übergehen. Der Unter- schied in dem Verhalten einzelner Teile gegen das einfallende Licht scheint dadurch bedingt zu sein, daß stellenweise nur Neumann'sche Linien vorhanden sind, an anderen Stellen allmählich, schließlich aber in großer Zahl Ätzgrübchen hinzu- treten, mit deren Zunahme jene undeutlicher werden. Jedenfalls kann man hier deutlich erkennen, daß ein orientierter Schimmer auch durch Ätzlinien allein bedingt sein kann, • und daß das Hinzutreten von Ätzgrübchen denselben nicht zu ver- stärken braucht. Es ist dies auch leicht erklärlich, da die Grübchen von Hexaederflächen begrenzt sind, die durch Heraus- ätzen der Zwillingslamellen freigelegten Flächen aber nach anderen Richtungen verlaufen, und bald der eine, bald der andere Reflex vorzugsweise den Schimmer bedingen wird. Bei stärkerem Ätzen vertiefen und verbreitern sich zunächst die Ätzlinien und Ätzgrübchen, und es scheinen auch neue Ätzlinien hinzuzutreten; schließlich werden die kleinen glatten und stark glänzenden Felder zwischen den Neumann'schen Linien zu rundlichen Höckern, die ganze Ätzfläche erhält ein gerieftes und gekörneltes Aussehen und der zuerst kräftiger 1 Vgl. G. Linck: Über die Zwillingsbildung und den orientierten Schimmer am gediegen Eisen. Zeitschr. f. lüystallogr. 1892. XX. 215 und Über das Krystallgefüge des Meteoreisens. Ann. i. k. k. naturhistor. Hofmuseums. 1893. VIII. 116. Meteoreisen von De Sotoviile. 95 und einheitlicher gewordene orientierte Schimmer wird jetzt matt durch diffuse Reflexion. An den Schreibersiten zeigt das hexaedrische Eisen häufig 0*3 bis 0*5 ;///;/ breite xÄtzzonen, auf denen das Eisen bei der Ätzung hellgrau geblieben ist, während es fern von den Schreibersiten immer dunkelgrau wird. Dasselbe zeigt sich in der Nachbarschaft der Rhabdite. Läßt sich schon aus dem gleichmäßigen Verlauf der Neumann'schen Linien und aus den zu parallelen Lagen an- gehäuften Rhabditen, sowie aus ihrer Orientierung innerhalb der Lagen (Figur 1) schließen, daß der ganze Block ein Individuum ist vom Aufbau der Hexaedrite, so wird dies Resultat bestätigt, wenn man eine Platte halb anschneidet und dann bricht. Die Bruchfläche liefert Spaltungselemente, welche nach drei auf einander senkrechten Richtungen orientiert sind Größere zusammenhängende Spaltungsflächen entstehen aller- dings nicht, da die Trennung meist nach Schreibersitgrenzen stattfindet und dadurch die Spaltung unterbrochen wird. Block VI. Die Ätzfiäche zeigt ebenfalls einen atlasartigen Schimmer, der aber hier eigentümlich geflammt erscheint, in ähnlicher Weise, wie wir es früher von Primitiva beschrieben haben. ^ Neu mann 'sehe Linien treten sehr zurück; sie sind nur unter einer scharfen Lupe deutlich zu erkennen und beschränken sich dann fast ganz auf diejenigen Teile des Nickeleisen, welche in der Nähe großer Schreibersite liegen oder vonWachs- tumsformen derselben umhüllt werden. Neben oder statt der Ätz- linien trifft man überall feine, kurze, schwach gekrümmte Risse, welche untereinander annähernd parallel und zugleich im großen parallel der Richtung des geflammten Schimmers ver- laufen. Figur 2 zeigt eine Partie in der Umgebung eines Schreibersit (mit dem Buchstaben 5 am Rande links und unten bezeichnet) in 4' löfacher Vergrößerung. Man sieht die geraden. 1 A. Brezina, Die Meteoritensammlung des k. k. naturhistorischen Hofmuseums, Ann. d. k. k. naturhistor. Hofmus. 1895. X. 296. — E. Cohen, Aleteoreisen-Studien. VI, Ibid. 1897. XII. 122. 96 A. Brezina und E. Cohen, Fi.L^ 2. Meteoreisen von De Sotoville. 97 sehr feinen Neumann'schen Linien, deren Breite unter dem Mikroskop zu 0-003 — 0-004 mm bestimmt werden kann, vor- wiegend in zwei Richtungen verlaufen, welche miteinander einen Winkel von 55° einschließen. Die welligen Linien sind viel breiter (0-04 — 0-05 mnt) und verlaufen - — wenigstens in den nicht gestauchten Partien — nahezu nach der längeren Diagonale des aus den scharfen Linien gebildeten Rhombus (es wurden Winkel von 38, 17 — 30 und 25° gemessen). Häufig stehen die welligen Linien mit ihren Enden auf je einer der beiden unter 55° geneigten Liniensysteme. An zwei Stellen — in der Mitte des Schreibersitbogens und in einer (im Bilde nicht mehr sichtbaren) Bucht links unter dem Krystall — zeigt sich eine beträchtliche Stauchung, welche die scharfen Linien wenig, die Wellenlinien stark verbiegt. Die längliche Eisen- insel in der Mitte unten erscheint gegen die Eisenpartien jenseits des Schreibersit um 8° gedreht. Die beiden scharfeil und das wellige Liniensystem scheinen zusammengehörige Neumann'sche Linien darzustellen, von denen die ersteren steil, die letzteren sehr flach gegen die Schnittfläche ge- neigt sind. Außer diesen Strukturlinien ist noch eine Reihe weiterer Strukturelemente erkennbar. Zunächst eine (mit dem Buch- staben a am Rande bezeichnete) Ader, welche in doppelter Krümmung von der Mitte oben auf die oberste Spitze des Schreibersit zuläuft, dann gegen den linken oberen Schreiber- sitarm hinzieht, diesen unter schwacher Verwerfung durchsetzt und parallel mit dem nach unten gebogenen Teil des Armes ein Stück in die große Eisenbucht hineinläuft. Diese Ader ist feinkörnig und fleckig, ähnlich der am nächsten Stücke zu beschreibenden Verwerfungsader, liegt aber hier größtenteils in nicht körnigem Grunde, während letztere in grober körniger Masse verläuft. Die hier in Betracht kommende Ader gleicht auch einigermaßen den beiden an Primitiva abgebildeten dünnen Verwerfungsadern. ^ Eine andere Erscheinung ist die stellen- weise zu beobachtende Abkörnung, welche ganz unabhängig von den Neumann'schen Linien, diese durchsetzend, verläuft. 1 A. Brezina 1. c. Fig. 39. Sitzb. d. mathem.-naturw. KL; CXIII. Bd., Abt. I. 7 98 A. Brezina und E. Cohen, Die lagenförmig angereicherten, hier durchweg sehr feinen und kurzen Rhabdite sind nämlich zum größeren Teil von 0-05 — 0-3 mm großen Nickeleisenkörnern umgeben, welche sich öfters auf die allernächste Umgebung der Nadeln be- schränken und dann wie Beeren an einem Stiel sitzen. Auch längs einiger Riesenrhabdite (im Bilde rechts oben mit dem Buchstaben r bezeichnet) oder einzelner Flächen von großen Schreibersiten, sowie feiner, unregelmäßig verlaufender Risse findet sich eine schmale feinkörnige Zone, aber die gesamten körnigen Partien machen nur einen minimalen Teil der ganzen Schnittfläche aus. Block III. Der größte Teil des Nickeleisen zerlegt sich in sehr ver- schieden gestaltete — rundliche, längliche, mannigfach aus- gebuchtete oder gezackte — scharf begrenzte Körner, von denen je ein Teil den gleichen kräftigen, orientierten Schimmer liefert. Ihr Durchmesser schwankt zwischen 0*2 und 1 "5 mm, und die Gestalt ist im allgemeinen um so unregelmäßiger, je größer die Dimensionen sind. Stellenweise herrschen Partien von sehr feinkörnigem Gefüge mit eigenem orientierten Schimmer, in denen aber vereinzelt oder gruppenweise größere Körner mit abweichendem Schimmer liegen. Wie im Block VI legt sich auch hier eine Reihe stark glänzender Körner direkt an die Riesenrhabdite, wodurch sie sich scharf abheben. Unter dem Mikroskop erscheinen die Körner zum Teil fleckig und dann schwächer schimmernd, zum Teil voll dichter, gitter- förmig sich kreuzender Ätzlinien und dann mit lebhafterem orientierten Schimmer. Stellenweise — besonders dort, wo Nickeleisenpartien von sich verästelndem Schreibersit ein- geschlossen werden oder sich zwischen benachbarte größere Schreibersite einschieben — liegen Körner mit glatter Ätzfläche isoliert, und die Grundmasse zeigt dann Neumann'sche Linien, welche unverkennbar sind, wenn auch ihre Entwicklung weit weniger vollkommen ist, als in Block I. Unabhängig von den Körnern ist ein Netzwerk feiner, unregelmäßig verlaufender Risse vorhanden, jene gelegentlich Meteoreisen von De Sotoville. 99 durchsetzend, also späterer Entstehung. Sie treten schon nach schwachem i\.tzen hervor, wenn die körnige Struktur sich noch nicht merklich macht und sind wohl als eine Absonderungs- erscheinung zu betrachten. Sehr bemerkenswert ist die schon oben erwähnte, die ganze Platte durchziehende feinkörnige, mikroskopisch dicht erscheinende Partie, welche in Form einer durch eine schmale, mit dunklen staubförmigen Partikeln erfüllte Randzone scharf sich abgrenzenden Ader von 1 — 3 niui Breite auftritt (Fig. 3 bei dem Buchstaben a entspringend). Sie durchsetzt einen der mit r am Rande bezeichneten Riesenrhabdite, welcher um 2 mm verworfen erscheint. Fig. 3. Es liegen Analysen von den Blöcken I, III und V vor. 1. Block I. Dr. R. K nauer und E. Cohen. 2. » III. Dr. O. Hildebrand und E. Cohen. 3. » III. Dr. R. K nauer. 4. » V.J. E. Whitfield; mitgeteilt von Foote 1. c. 154. a gibt die Gesamtzusammensetzung, b die Zusammen- setzung des Nickeleisen nach Abzug der accessorischen Gemengteile, c die mineralogische Zusammensetzung des untersuchten Stückes. 7* 100 A. Brezina und E. Cohen, \a 2a 3a Aa Fe 95-41 95-18 95-14 95-02 Ni Co 4-04 0-74 4-32 0-69 4-82 4-11 0-40 Cr 0-02 0-00 0-01 Cu 0-04 0-04 0-05 C 0-07 0-16 P 0-14 0-20 0-29 32 S 0-05 0-00 0-06 Spur Cl 0-00 Rückstand 0-02 100-46 100-50 100-37 100-01 \h 2h 3^ Ah Fe 95-40 95-22 95-60 95-86 Ni 3-83 4-02 4-34 3-62 Co 0-71 0-65 0-36 Cr 0-02 0-00 0-01 Cu 0-04 0-04 0-05 C 0-07 0-16 100-00 100-00 100-00 100-00 \c 2c ?>c Ac Nickeleisen 98-93 98 • 7 1 97-96 97-89 jphornickeleisen 0-91 1-29 1-88 2-11 Troilit 0-14 0-16 Rückstand 0-02 100-00 100-00 100-00 100-00 Der Gehalt an Ni -f- Co ist der niedrigste, welcher bisher in einem Meteoreisen gefunden ist, wenn man nur die neueren zuverlässigen Analysen in Betracht zieht. Wir sehen sonach, daß einerseits die chemische Zusammen- setzung der Blöcke identisch ist, anderseits trotz vielfacher Verschiedenheiten im Bau derselben auch mancherlei Be- Meteoreisen von De Sotoville. 101 Ziehungen vorhanden sind. Block I für sich allein betrachtet wäre als hexaedrisches Eisen anzusehen, Block VI als eben- solches, das stellenweise körnige Struktur besitzt, während in Block III nur noch Spuren von Neumann'schen Linien sichtbar sind. Hingegen ist das Auftreten der Riesenrhabdite in I und III vollkommen das gleiche, ebenso die Beschaffenheit der Verwerfungsadern. Hinzu kommen noch die Nähe der Fundorte, sowie die Gleichheit der accessorischen Gemengteile bei ihrer ungewöhnlichen Ausbildung und Anordnung. An der Zusammengehörigkeit der Blöcke ist demnach unseres Er- achtens nicht zu zweifeln. Man muß annehmen, daß die verschiedenen Blöcke des De Sotoville-Eisen ursprünglich normaler Hexaedrit gewesen sind und in verschieden hohem Grade oder verschieden lange den Agentien ausgesetzt waren, welche eine Umwandlung der Struktur bewirkten. Es liegt wohl am nächsten hierbei an einen verschiedenen Grad von Erhitzung zu denken, welche bei einigen Blöcken bis zur Erweichung oder vollständigen Um- schmelzung der ganzen Masse führte. Das Endstück von Block VI würde einen geringen Grad der Veränderung repräsentieren, bei welchem nur der Zwillingsaufbau im wesentlichen verschwunden ist und ein körniges Gefüge an einigen Stellen sehr beschränkten Umfanges zur Ausbildung gelangte, während bei Block III fast die ganze Masse eine körnige Struktur angenommen hat und die Zwillingslamellen nur ganz lokal soweit erhalten blieben, daß man gerade noch Andeutungen von Neumann'schen Linien findet. Es kann nich: mit Bestimmtheit entschieden werden, ob die fraglichen Blöcke von den Findern erhitzt worden sind, wie dies so oft bei Meteoreisen der Fall gewesen ist, oder ob eine sekundäre Erweichung, respektive Umschmelzung schon vor dem Fall, respektive während desselben stattgefunden hat, wie dies einer von uns für N' Goureyma angenommen hat.* Neben den thermischen Vorgängen müssen auch solche mechanischer Art stattgefunden haben, durch welche die 1 E. Cohen, Das Meteoreisen von N' Goureyma unvi^eit Djenne, Provinz Macina, Sudan. Mitteil, aus dem naturwiss. Ver. für Neu- Vorpommern u. Rügen 1901. XXXIII. 145—159. 102 A. Brezina und E. Cohen, Stauchungen und Verkrümmungen der Neumann'schen Linien, sowie die Verwerfungen und Aderbildungen hervorgerufen wurden. Die mechanischen Veränderungen können keinesfalls auf künstlichem Wege erzeugt worden sein, da unsere Hilfsmittel viel zu grob sind, um bei der notwendig gewesenen enormen Arbeitsleistung so zarte Verschiebungen hervorzubringen, wie sie insbesondere bei den Stauchungen notwendig waren. Da aber in der Nähe der Verwerfungen und Adern ganz ähnliche Strukturänderungen auftreten, wie bei den anscheinend thermisch veränderten Partien, kommen wir zu dem Schlüsse, daß wahrscheinlich auch die thermischen Prozesse nicht künst- lichen, terrestrischen Ursprunges, sondern gemeinsamer kos- mischer Natur mit den mechanischen sind, daß also eine schrittweise Umwandlung eines hexaedrischen Eisen durch Erhitzung und Pressung gegen ein dichtes Eisen hin statt- gefunden habe. Schließlich mag daraufhingewiesen werden, daß Primitiva, welches oben mehrfach zum Vergleich herangezogen wurde, nicht nur strukturell und bezüglich der Ausbildung der Schreibersite mancherlei Ähnlichkeit mit De Sotoville (ins- besondere mit dem Blocke VI) zeigt, sondern auch nahezu den gleichen ungewöhnlich niedrigen Gehalt an Ni + Co besitzt. Zum Vergleiche folgen: Gesamtzusammensetzung von De Sotoville (Mittel) Fe Ni Co Cr Cu C P s Cl 95 19 4 16 61 Ol 04 08 24 03 00 100 36 Primitiva 94-72 4-72 0-71 0-00 Spur 0-03 0-18 0-02 0-00 100-38 Meteoreisen von De Sotoville. 1 03 Mineralogische Zusammensetzung von De Sotoville (Mittel) Nickeleisen 98-37 Phosphornickeleisen 1'55 Schwefeleisen 0*08 Primitiva 98' •77 1' •17 0' ■06 100-00 100-00 Es würde sich wohl lohnen, an größeren Schnittflächen zu prüfen, ob sich nicht etwa auch im Primitivaeisen noch Spuren Neumann'scher Linien entdecken lassen. 104 Die geologischen Ergebnisse einer Reise in Thrakien im Herbste 1902 von Dr. F. X. Schaffer. (Mit 1 Karte.) (Vorgelegt in der Sitzung am 11. Februar 1904.) Es ist nicht meine Absicht gewesen, die Ergebnisse meiner im Auftrage der kaiserlichen Akademie der Wissen- schaften im Herbste 1902 unternommenen Reise nach dem Osten der europäischen Türkei, in das Gebiet der alten Provinz Thrakien, in der Form zu veröffentlichen, in der es jetzt ge- schehen muß. Ich habe immer daran gedacht, meine Arbeiten im folgenden Jahre fortzusetzen und für dieses Gebiet zu einem gewissen x\bschlusse zu bringen. Leider kreuzten die in diesem Jahre ausgebrochenen Unruhen meinen Plan, den ich, da sowohl die Hohe Pforte, wie unsere auswärtige Ver- tretung in Konstantinopel die Verantwortung ablehnten, fallen lassen mußte. Es ist keine Aussicht vorhanden, mein Arbeits- feld in nächster Zeit wieder zu betreten, und darum muß ich an die Veröffentlichung meiner Studien schreiten, die meine engbegrenzte Aufgabe übrigens gelöst haben. Das Gebiet, das das Ziel meiner Reise gewesen ist, wird im Norden von der bulgarischen Grenze, im Westen von dem alten Massiv des Ardatales, im Osten und Süden vom Meer be- grenzt. Es ist dies bisher einer der wenig erforschten Flecke auf der europäischen Karte gewesen, deren einige noch im westlichen Teile der Türkei zu finden sind. Nicht nur geologisch, auch geographisch ist hier noch viel Arbeit zu Geologische Ergebnisse einer Reise nach Thrakien. 105 leisten gewesen, die aber leider zum Teil über den Rahmen meiner eigentlichen Aufgabe hinausgegangen ist. Das Gebiet ist, merkwürdig genug, bisher ziemlich vernachlässigt gewesen. Seine topographische Übersichtsaufnahme ist zur Zeit des russisch - türkischen Krieges von russischen und öster- reichischen Mappeuren durchgeführt worden. Seitdem haben es wissenschaftliche Forscher nur mehr in seinen leichter zu- gänglichen Teilen bereist, während andere Landstriche, wie z. B. der Istrandscha Dagh, fast gänzlich unberührt ge- lassen wurden. Die Gründe dafür sind dem Kenner des Landes sehr einleuchtend. Das Reisen ist beschwerlich, die Wege sind schlecht, die Unterkunft und Verpflegung in den äußerst armen Dörfern nicht besser, und doch geht es hier nicht gut an, im Zelte zu wohnen, was man sonst im Oriente vorzieht. Der Istrandscha Dagh, der große landschaftliche Schönheit, besonders auf der Seeseite, besitzt, ist schwer zugänglich. Vom Westen her hat man einen ermüdenden Ritt durch die thrakische Ebene, und die Meeresküste besitzt keine größeren Orte, die in Dampferverbindung ständen. Zudem ist das Gebiet schon immer als ein Tummelplatz von Räuberbanden bekannt, die meist aus bulgarischen Deserteuren bestehen und bei den stammverwandten Bewohnern der Dörfer Schutz finden. Diese Umstände sind es hauptsächlich, die dem Lande seine Abgeschlossenheit vor der Erforschung bewahrt haben und wohl noch bewahren würden, wenn es nicht plötzlich in den Mittelpunkt des Interesses der Geologen durch die Frage gekommen wäre, auf welchem Wege die Verbindung der Leit- linien Europas mit denen Asiens vor sich gehe. Während bei der Mehrzahl der Fachgelehrten die Ansicht herrschend war, daß sich die Hochketten Asiens durch den Kaukasus, die Krim und den Balkan in die Europas fortsetzen, war in jüngerer Zeit die Meinung aufgetaucht, daß diese Ver- bindung vom Balkan über den Bosporus und durch den west- pontischen Bogen geschehen könne. H. Douville^ schrieb: »La masse principale des Balkans, dirigee ouest-est, vient s'arreter ä la mer Noire, exactement 1 Sur la Constitution geologique des environs d'Heraclee (Asie Mineure). Comptes rendus de l'.Academie des sciences. Paris, 16. III. 1896. 106 F. X. Schaffer, comme les Alpes orientales ä la plaine de Vienne; mais au sud, vers Sliven et Jambol, on voit les couches cretacees s'inflechir vers le sudest et se prolonger entre la mer Noire et le massif de l'Istrandja, pour aboutir aux couches ä Orbitolines d'Iniada, signalees plus haut; dans toute cette region des envi- rons de Bourgas, les couches cretacees sont disloquees par des epanchements de roches eruptives, comme ä l'embouchure du Bosphore. Ce rameau etablit la continuite entre le Cretace des Balkans et celui d'Heraclee. C'est donc sur la rive meridionale de la mer Noire qu'il faut placer le prolongement de la zone balkanique, et par suite de la zone alpine, jalonnee ici, comme dans les Alpes occi- dentales, par une ligne d'affleurements du terrain houiller; les analogies que nous avons signalees entre le terrain cretace d'Heraclee et celui des Basses-Pyrenees sont une nouvelle preuve de l'uniformite de Constitution de toute cette zone. La mer Noire ferait ainsi partie de la serie de depressions que l'on observe au nord de la chaine des Alpes et que l'on peut suivre, par les plaines du Danube, la vallee du Rhone et le bassin de la Garonne, jusqu' au golfe de Biscaye«. Sueß hat (»Das Antlitz der Erde«, Bd. III, p. 447, An- merkung 13) erwähnt, daß Toula («Neues Jahrbuch für Mineralogie,« 1898) auch die Ansicht Douville's vertrete. An dem bezeichneten Orte findet sich aber keine diesbezügliche Äußerung, und Herr Hofrat Toula hat mir auf meine Anfrage mitgeteilt, daß er selbst von einem diesbezüglichen Ausspruche nichts wisse, daß er aber vielleicht die Möglichkeit einer solchen Gebirgsverbindung in einem Vortrage im »Verein zur Verbreitung naturwissenschaftlicher Kenntnisse« erwähnt haben dürfte. Boue (»La turquie d'Europe«, I, p. 101 bis 103) hat sich schon dagegen ausgesprochen, den Istrandscha Dagh für eine Fortsetzung des großen Balkan zu betrachten, und auch Hochstetter hat sich dieser Ansicht angeschlossen, die auch E. Sueß (1. c.) teilt. Diese Meinungen waren aber bisher noch nicht bewiesen und ein Beweis war nur im Istrandscha Dagh zu liefern, doch der war unbekannt. Schon 1900 hätte ich Herrn Hofrat Toula Geologische Ergebnisse einer Reise nach Thrakien. 107 auf einer Reise in dieses Gebiet begleiten sollen, aber die türkischen Behörden verweigerten damals die Unterstützung, und die Reise mußte unterbleiben. Im Jahre 1901 hätte ich von der kaiserlichen Akademie der Wissenschaften aus diese Tour unternehmen sollen, aber ich hatte Gelegenheit, meine Studien im südöstlichen Kleinasien zu Ende zu führen, und so kam ich erst 1902 dazu, meine Absicht zu verwirklichen. Mein Plan war es, das Gebirge in mehreren Profilen zu kreuzen, seinen Bau in seiner ganzen Längserstreckung kennen zu lernen und dann in dem südlich vom Ergene gelegenen Becken einige Routen auszuführen, um die Natur dieses noch sehr unbekannten Landesteiles zu erforschen. Es wäre zwar sehr wünschenswert gewesen, auch die Gegend zwischen Tschataldscha und dem Schwarzen Meere, den Kuru Dagh und einige andere Gebiete zu besuchen, aber dies war der vorgerückten Jahreszeit wegen nicht mehr zu machen, und später vereitelten es mir die Unruhen. Ende August fuhr ich von Wien nach Konstantinopel, wo ich die notwendigen Besuche bei österreichischen und türkischen Behörden machte und kehrte dann nach Adrianopel zurück. Wenige Tage genügten für die Vorbereitungen, und am 6. September brach ich zu meiner Reise ins Gebirge auf. Über Jenidsche führte mich der Weg zuerst nach Kirk Kilisse, das am Südfuße des Tundscha-Massivs liegt. Von hier ging es über Tirnowo und Tschiknigori nach Iniada. Über Urgas und Pineki kehrte ich wieder an die Westseite des Gebirges zurück, das ich auf dem Wege nach Midia und von dort nach Manika und Tscherkesköi noch zweimal überstieg. Eine zweite Tour führte mich von Uzun Köprü über Kistambul, Harmanly, Baschaid nach Keschan und von dort nach Ipsala, Feredschik und Dedeagatsch, von wo ich nach Adrianopel zurückkehrte. Man kann in orographischem Sinne im östlichen Teile der europäischen Türkei drei Einheiten unterscheiden : l.DasBergland des Tundscha-Massivs und des Istrandscha Daghs im Norden und Nordosten, in seinem westlichen Teile von den Einwohnern Balkan genannt, obgleich es weder tektonisch noch orographisch mit dem hohen Balkan etwas zu tun hat; 108 F. X. Schaffer, 2. das Maritza- und Ergene-Becken (das thrakische Becken) und 3. das Bergland südlich vom Ergene bis an das Meer, das ich nach dem in der Mitte gelegenen größten Orte das Bergland von Keschan nenne. Das Bergland des Nordens besitzt im Westen Gebirgs- charakter, im Osten den eines Karstplateaus und gliedert sich in zwei Teile: die alte Masse der Tundscha im Westen mit Erhebungen von über 1000 m und den Istrandscha Dagh im Osten, der nur eine höchste Erhebung von etwa 500 w besitzt und größtenteils von alttertiärem Kalkstein gebildet wird. Dies ist die nördliche Umrandung des thrakischen Beckens. Die westliche Begrenzung bildet die Ardamasse, die 1200 bis 1 300 w Höhe erreicht und sich von der Maritza bis an das Meer erstreckt. Im Süden zeigen einige Reste alter Ge- birge deren Fortsetzung nach Südosten an, geradeso wie vom Tundscha-Massiv einige kristallinische Inseln, die aus den jungen Sedimenten auftauchen, in südöstlicher Richtung nach Kleinasien hinüberweisen. In diese Bucht ist das Eocänmeer eingedrungen. Seine Sedimente liegen ringsum am Rande und bilden, auf altem kristallischen Gestein aufgelagert, die Höhen, die das Becken später im Osten und Süden abgeschlossen haben. Soweit jetzt unsere Kenntnis fortgeschritten ist, scheint eine offene Verbindung nur nach Südosten bestanden zu haben, durch die der oligocäne Binnensee seine Fortsetzung nach dem Marmarameer gefunden hat. Das marine Miocän und die sarmatische Stufe fehlen bisher im Innern. Aus ge- ringen Denudationsresten an den Rändern des Beckens ist auf dessen Bedeckung mit Ablagerungen eines Binnensees in jungmiocäner oder altpliocäner Zeit zu schließen, auf die Hochstetter seine pontische Stufe begründet hat. Diese Sedi- mente sind durch eine weitgehende fluviatile Erosion größten- teils entfernt worden, die den heutigen orographischen Gegen- satz zwischen dem südlich und dem nördlich vom Ergene gele- genen Teil des Beckens bedingt hat und die heute noch andauert. Das alluviale Bett der Maritza, das beim Eintritt des Flusses in die Türkei nur geringe Breite besitzt, erweitert sich bei Adrianopel bedeutend und vereinigt sich mit den Tälern Geologische Ergebnisse einer Reise nach Thrakien. 109 der Arda und Tundscha. Unterhalb der Stadt bildet es ein bis \0 km breites Becken, daß sich bei Kuleli Burgas verengt. Gegen Dimotika verbreitet es sich wieder und besitzt bei Ipsala eine Breite von zirka \6 km. Wie im Becken von Adria- nopel ist es auch hier zu Sumpfbildung geneigt. Der letzte Teil des Unterlaufes des Flusses ist von Seen und Sümpfen be- gleitet. Das alluviale Schwemmland des Ergene dehnt sich unterhalb Lule Burgas aus. Ich habe die hydrographischen Verhältnisse dieses Gebietes an anderer Stelle ausführlich be- sprochen und kann jetzt darauf hinweisen. (»Entwaldung und Entwässerung des Ergene - Beckens in der europäischen Türkei», Mitteilung, der k. k. geographischen Gesellschaft in Wien, 1903, Heft 3 und 4.) Hochstetter hat die ausgedehnten Schottermassen, die das Becken von Thrakien besonders in dem nördlichen Teile bedecken, als thrakische Stufe ausgeschieden. Ich glaube, daß dies kein besonders glücklicher Griff war, da diese wohl das ganze Diluvium und mindestens das obere Pliocän um- fassen, wie ich sie auch auf meiner Karte bezeichnet habe. Die äußere Ähnlichkeit mit den Ouarzschottern der Umgebung von Wien hat Hochstetter schon erkannt, doch darf man darauf wohl kaum eine Altersgleichstellung fußen lassen, wie er es getan hat. Es ist das Abtragungsprodukt der Gebirge des Nordens, das großenteils wohl zu wiederholten Malen um- geschwemmt worden ist, wie es auch bei den ähnlichen Schottern des Alpenvorlandes der Fall ist. Seit der Austrocknung des pontischen Seenbeckens hat eine starke Abtragung der Gebirgsumrandung stattgefunden, wie die gewaltige Menge von Schotter zeigt. Daß dieser Prozeß nicht auch schon vorher in größerem Maße vor sich gegangen ist, zeigt der Mangel von grobkörnigen Sedimenten in den älteren Schichten. Bei Harmanli in Bulgarien beginnen diese Schotter und nehmen in der Gegend von Adrianopel sehr an Verbreitung zu und folgen, das weite thrakische Becken füllend, dem Gebirgs- rande bis Tatarköi und wohl weiter bis an die Wasserscheide bei Sinekli. Im Westen reichen sie so ziemlich bis an die Maritza, die den Ostrand des Arda-Massivs bespült, und im 110 F. X. Schaffer, Süden dringen sie in das Bergland von Keschan ein, wo sie aber nur eine geringe Mächtigkeit besitzen, so daß der Unter- grund allenthalben zutage tritt. Die geringere Höhe des nörd- lichen Teiles des Beckens von Adrianopel ist meiner Ansicht nach auf tiefgehende Erosion der leicht zerstörbaren oligocänen Mergel zurückzuführen. Die Orte Tschorlu, Airobol, Tschepköi und Ipsala dürften die Südgrenze dieser Schotter, die eine leichtgegliederte Hügellandschaft bilden, bezeichnen. Ich habe an den Rändern des Gebietes wiederholt bemerkt, daß sie nur bis etwa 180w Höhe reichen, und ich habe deshalb die Ost- grenze auch von diesem Gesichtspunkte aus bestimmt. Eine allgemein auftretende Erscheinung ist die Zunahme der Größe der Rollstücke von Süden nach Norden gegen das Gebirge zu. Während auf den Hügeln bei Adrianopel und längs des Ergenetals Rieselschotter und Sand vorherrscht, wird das Material gegen das Gebirge zu gröber, so daß also wohl kein Zweifel darüber bestehen kann, woher es gekommen ist. Die Mächtigkeit der meist eine deutliche Bankung verratenden Schottermassen ist verschieden. Bei Adrianopel beträgt sie einige Meter, gegen das Gebirge zu habe ich sie aber an mehreren Stellen bis zu 20 in gemessen. In der Nähe der Maritza sind die Schotter in Terrassen gelagert. Ihr Material ist vorherrschend lichter, äußerlich durch Oxydation rötlich ge- färbter Quarzit, dann verschiedenes Urgestein, Granit, Gneis, Diorit, wie sie im Gebiete vorkommen. Ich habe in diesen Ab- lagerungen keine Spur organischer Reste gefunden. Löß- bildungen scheinen dem Gebiete zu fehlen. Wenigstens habe ich sie hier nirgends getroffen. Dies ist aber sehr begreiflich in einer Gegend, die so von den fluviatilen Wässern beherrscht wird, und wo die Niederschlagsverhältnisse der Erhaltung so leicht zerstörbarer Gebilde sehr ungünstig sind. Für gleichaltrig mit diesen Schottern und Sanden halte ich die Sande, die zwischen Adrianopel und Mustafa Pascha den Südrand des Maritzatales begleiten. Es sind feine, lockere, glimmerreiche, gelbliche Quarzsande, die besonders bei km 33 der Bahnlinie in einer Materialgrube etwa 15 w hoch auf- geschlossen sind und neben zahlreichen verkieselten Holzstücken Säugetierreste enthalten. Aus ihnen stammen ein Unterkieferast Geologische Ergebnisse einer Reise nach Thrakien. 111 von Rhinozeros, Schenkelknochen und ein Wirbel von Elephas und ein schlechterhaltener, geweihähnlicher Rest, der Ähn- lichkeit mit dem Kopfschmucke eines Riesenhirsches besitzt, nur daß er viel kräftiger und gewichtiger ist. Ein großer Alveol- raum am Zentralende und die Verflachung und Verbreitung der Schaufel gegen außen zeigen Ähnlichkeit mit dem Geweih eines Sivatherinen. Da die Meinungen darüber getrennt waren und das Sti.lck vielleicht einige wichtige Schlüsse zu ziehen gestatten konnte, hat Herr Dr. Abel, der diese Ähnlichkeit zuerst erkannt hat, die Reste zur Bestimmung übernommen. Er teilt mir darüber mit, daß das Stück wirklich von Sivatherium giganteum herrührt, was von umso größerer Bedeutung ist, da dies der erste derartige Fund in Europa ist. Dr. Abel wird ihm sicher eine längere Besprechung widmen, so daß ich hier also ganz kurz darauf hinweisen kann. Das jüngste Glied nicht fluviatiler Ablagerungen im Becken von Adrianopel bildet ein Congerienkalk und -mergel, den ich selbst nur an einem Punkte anstehend kennen gelernt habe. Hochstetter führt ihn von Jena und Taschli-Müselim am Südrande des Gebirges, an der rechten Talseite der Maritza von der Ardamündung bis Mustafa-Pascha, aus der Gegend von Dimotika, von Maltepe, Malgara und Keschan, und von Sufli und Ferre an. Bei Tschirmen, östlich v'on Mustafa-Pascha, habe ich ihn selbst getroffen, und von Werksteinen, die von Kuleli Burgas stammten, habe ich mir in Adrianopel Hand- stücke verschafft. Bei Maltepe und Keschan habe ich ihn nicht gefunden und nur die Cyrenenmergel gesehen, die ja eine so große Verbreitung in dem Becken besitzen. Das auf die Ränder beschränkte Vorkommen dieser Congerienkalke zeigt, daß wir es hier nur mit geringen Denudationsresten einer vermutlich einst weit ausgebreiteten Formation zu tun haben. Meine Stücke stammen von einem schmutziggelben, ziemlich reinen Kalkstein, der fast ausschließlich aus Stein- kernen einer kleinen Co7tgeria besteht. Daneben sind un- deutliche Abdrücke kleiner Cardien zu bemerken. Die Stein- kerne erreichen selten 20 imn Länge. Meist besitzen sie nur eine Länge von 10 bis \2 mm, und inre Breite ist dann 6 imn. Sie sind ziemlich stark gewölbt und gleichen in ihren Um- 1 12 F. X. Schaffer, rissen der Gruppe der Modioliformen von Andrussow, doch wäre es gewagt, eine spezifische Bestimmung zu versuchen. Die größte Ähnlichkeit besitzen sie mit Congeria Brardy Br. Ich könnte mich über das Alter dieser Schichten nicht mit Sicherheit äußern. Hoc hstetter läßt auf ihnen seine pontische Stufe fußen. Ich muß mich ohne eigene Meinung hierin seiner Autorität anschließen. Sarmatische Bildungen fehlen bisher im Innern des Beckens und sind nur an der Küste des Marmarameeres ent- wickelt. Ebenso ist das marine Miocän unbekannt. Das wichtigste Glied der Beckenausfüllung sind Mergel und sandige Kalke mit Cyrenen, die sich vom Gebirge des Nordens bis Keschan und ostwärts bis an das Meer bei Rodosto und Erekli ziehen. Sie bilden den Untergrund des thrakischen Beckens im Norden und das Bergland im Süden. Es sind besonders im Norden und in den tieferen Partien im Süden fette, leicht zerstörbare, graue Mergel, in denen sich zahlreiche Bruchstücke kleiner Bivalven finden. Es ist sehr schwer, diese Mergel zu schlemmen, da sich das fette Material nicht löst. Im Berglande, südlich vom Ergene, werden sie von Sandsteinen und sandigen Kalken überlagert, die wohl gebankt sind und besonders auf den Schichtflächen zahlreiche Exem- plare von Cyrenen führen. Während in den mergeligen und kalkigen Partien die Schalen aufgelöst und meist gute Skulptur- steinkerne erhalten sind, besitzen die im Sandstein eingebetteten Exemplare noch ihre Schalen. Ihre Mehrzahl gehört der Cyrena semistriata Desh. an oder steht ihr nahe. Ich habe keine anderen makroskopischen fossilen Reste in diesen Schichten gefunden. Über die Mächtigkeit dieser Mergel sind wir noch nicht unterrichtet. Wohl hat man mir in Keschan erzählt, daß man darin 100 w-^ tief auf Kohlen gebohrt hätte, aber ich glaube, daß diese Angabe nicht verläßlich ist. Eine be- sondere Bedeutung besitzt das Schichtglied durch die einge- lagerten Flötze von Braunkohlen, die infolge ihrer weiten Ver- breitung trotz ihrer meist geringen Mächtigkeit einen hervor- ragenden Wert für das an Brennmaterial arme Land haben oder vielmehr einmal haben werden. In der Gegend nördlich von Adrianopel soll man Kohlenspuren gefunden haben, und Geologische Ergebnisse einer Reise nach Thrakien. 113 ich glaube die blätterigen Sandsteine und Sande mit kuchen- artigen Konkretionen, die die Hügel von Adrianopel gegen das alte Serail bilden, dieser Formation zurechnen zu müssen. Ihr eigentliches Verbreitungsgebiet ist aber der Süden, der ganz aus ihr aufgebaut ist. Nur geringe oberflächliche Bildungen von Schottern und Sauden bedecken sie. Aus der Gegend von Ipsala über Keschan, Malgara bis in die Gegend von Rodosto und Erekli und im Norden bis Tschepköi und vermutlich bis Airobol und Tschorlu reicht ihre Verbreitung. Das Hügelland besitzt eine größte Höhe von 350 m. Es ist durch zahlreiche Täler reich gegliedert, fruchtbar und großenteils gut bebaut. Koniferenwälder fehlen gänzlich. Laubwald tritt in kleinen niederen Beständen auf. In geringer Tiefe unter der Oberfläche — sie beträgt in vielen Fällen nur etwa 10 m — trifft man fast in jedem Wasserrisse aufgeschlossen meist Yg bis 1 m, selten bis 2 wi mächtige Flölze von Braunkohle. Die Lagerung ist meist wenig gestört, nur an einigen Punkten, z. B. bei Kistambul fallen die Schichten steil ein und zwischen Baschaid und Keschan bilden sie eine flache Mulde. Die Kohlen besitzen die Güte der nordböhmischen Braunkohle und werden in Adrianopel in Öfen gebrannt. Man hat auch Ver- suche mit Lokomotivfeuerung gemacht, die besonders bei einer Mischung von Kistambulkohle und Kardiff trefflich ge- glückt sind. Freilich ist der Heizwert der Kohlen sehr ver- schieden. Die geschätztesten sind die von Kistambul und Keschan, mindere Sorten liefern Tschauschlu und Harmanly, Von einem rationellen Abbau ist noch nirgends die Rede. In Kistambul wird auf eine wenig bergtechnische Art in einem kaum versicherten Stollen die Kohle aus dem stets knisternden und krachenden Flötze gewonnen. An den anderen Plätzen sind erst Versuchsschürfungen gemacht worden. Nur in Keschan, wo das Flötz unter den Schottern der Talebene liegt, hat eine englische Gesellschaft alle Förderungsanlagen in ent- sprechender Weise hergestellt, einen Schacht abgeteuft und eine Anzahl Beamte angestellt, die aber seit Jahren nichts zu tun haben, da ihr der kaiserliche Ferman, der die Ausbeutung der Gruben gestatten sollte, verweigert wird. Sie beabsichtigt, die Kohle nach Gallipoli zu schaffen und von dort nach Sitzb. d. mathem.-nalurvv. KL; CXIII. Bd., Abt. I. 8 1 14 F. X. Schaffer, Konstantinopel zu verfrachten. Sind auch bis jetzt die Aus- sichten nicht sehr hoffnungsfreudig, so ist doch die Bedeutung dieses Vorkommens vom volkswirtschaftlichen Standpunkte nicht zu unterschätzen, da die Ausbeutung leicht sein dürfte. Nach Schätzungen, die mir von einigen Punkten gegeben worden sind — eine darunter Keschan mit 50 Millionen Tonnen — schätze ich die Gesamtmenge der Kohlen auf über 100 Millionen Tonnen. Freilich sind die Angaben zum Teil wenig verläßlich und es ist ein großer Prozentsatz minder- wertigen Materials zu berücksichtigen. Der gleichen Stufe sollen die Kohlenvorkommnisse an- gehören, die an verschiedenen Punkten in Bulgarien auf- treten, aber nicht die gleiche Güte und weite Verbreitung besitzen. Im Westen, Norden, Nordosten und Süden ist das Becken von eocänen Bildungen umsäumt, die an das alte Gebirge an- gelagert sind. Die Vorkommnisse westlich von der Maritza an der Ardamasse und im Süden am Kuru und Tekir Dagh habe ich nicht kennen gelernt. Ein Streifen eocäner Kalke begleitet den Südrand des Tundscha Massivs von der bulgarischen Grenze bei Hebitschewo über Kirk Kilisse nach Osten. Vor Wisa verbreitert er sich und die Kalke reichen über den Istrandscha Dagh bis an die Küste. Auch hier liegt wie im Westen das Eocän direkt auf kristallinischem Gebirge, das in einzelnen Inseln daraus emportaucht. Im Westen liegt es z. B. bei Kirk Kilisse in 250 w, bei Urgas (Sofires) in 180 w, bei Pinek in 280 m, und auf der Göztepe bei Wisa und weiter im Südosten erreicht es Höhen von mehr als 400 w. Seine Ver- breitung in der Gegend von Tschataltscha habe ich nach Tschihatscheff's Karte gezeichnet, da ich selbst diese Land- striche nicht besucht habe. Der Kalkstein besitzt im Aussehen die größte Ähnlichkeit mit manchen Leithakalken des Wiener Beckens, ist schmutzig- weiß, bisweilen gelblich und besteht aus Nulliporen, Korallen, Muschelsteinkernen oder Nummuliten. Oft fehlt jede organische Struktur fast vollständig, An anderen Punkten ist er sandig. Bei Kirk Kilisse, wo er an mehreren Punkten in der Stadt aufgeschlossen liegt und die Hügel bildet, die das Geologische ErQebnisse einer Reise nacli Thrakien. 115 ' ö abwechslungsreiche Relief des Ortes bedingen, herrscht Muschelkalkstein vor. Von hier stammen folgende Fossilreste, die wegen der Auflösung der Schalen und sonstigen schlechten Erhaltung meist nicht spezifisch zu bestimmen waren. Zum Teil habe ich sie nach einer Sammlung des Herrn Kokinos, des Schwiegersohnes des österreichischen Konsularagenten Herrn Massaraki, bestimmt. Niimmulites Ramondi Defr. Trochocyathus Pecten (ähnlich F. elegans). Lüna sp. Spondyhis (ähnlich Sp. hifrons Münst.). Ostrea rarüamella. Ostrea spec. div. Area sp. Pecttmculus sp. CytJierea sp. Liicina sp. Panopaea (ähnlich P. Menardi). Trochus (groß), Xenophora sp. Natica (große und kleine Formen). Turritella sp. Vermehis sp. Cerithiiim (30 cm lange Exemplare). Strombus sp. Cypraea sp. Terebra (groß). Conus spec. div. Natiillus. Außerdem Reste von Brachyuren, Zähne von Carcharias und ein Geweihrest eines Cerviden. Bei Wisa sind Nummulitenkalke besonders mit Ntinim. Ramondi Defr. und rotularins Desh. vorherrschend, bei Urgas sind Anthozoen häufig, obgleich manche Bänke ganz 8* 116 F. X. Schaffer, von Nummulites elegans Sovv, und A^. rotiilarius Desh. erfüllt sind. Von sonstigen Fossilien stammen von hier: Heliastraea äff. Boneana Rss. Trochocyathus und zahlreiche andere Anthozoen. Natica sp. (groß). Ostrea rarilawiella Desh. Cardium sp. Panopaea sp. Ich glaube, daß der marine Kalkstein, den Tschiha- tscheff südlich vom Derkossee anführt und auf Grund der nicht näher bestimmten Korallen für miocän erklärt, auch alttertiär ist, welche Ansicht schon Hochstetter besessen haben dürfte, der diese Region dem Eocän zuzählte. Wie weit dieses Kalkgebirge, das von der Eisenbahn zwischen Sinekli und Kütschük -Tschekmedschi gekreuzt wird, nach Südwesten reicht, ist unbestimmt. Die Lagerung dieser Schichtglieder ist fast durchwegs ungestört. Ich habe keine als Faltung zu deutenden Störungen beobachtet. Die Oberfläche, die von engen, tiefen Tälern durchschnitten wird, zeigt typischen Karstcharakter. Das Land ist von Buschwerk, hauptsächlich von Eichen bedeckt, höhere Baumbestände finden sich nur weiter im Norden und im Innern. Gegen das Meer und die Ebene fällt das Gebirge steil ab. Das Mesozoikum ist in meinem Arbeitsgebiete nur durch graue Orbitulinensandsteine vertreten, die ich am Kap Iniada, wo sie in südöstlicher Richtung gegen das Meer ausstreichen, kennen gelernt habe. Sie fallen steil zirka 50° nach Osten ein. Ihre teilweise rötliche Farbe scheint auf Kontaktwirkung mit den benachbarten Andesiten zurückzuführen zu sein. Das äußerst feste Gestein ist erfüllt von Orbitulinen, die der 0. con- cava Lam. und plana angehören. Freilich ist die Erhaltungs- weise recht wenig günstig. Die Schichtstörungen glaube ich nicht auf Faltung, sondern bloß auf Absinken zurückführen zu müssen, das wohl mit dem Emporquellen der großen Massen vulkanischen Magmas im Zusammenhange steht, die die Schwarze Meer-Küste begleiten. Geologische Ergebnisse einer Reise nach Thrakien. 1 1 7 Die Zone von Neokom, die Hochstetter westlich von der der Orbitulinensandsteine anführt, lag außerhalb meines Reiseweges. Das Palaeozoikum fehlt bis jetzt in Thrakien völlig und tritt erst am Bosporus auf, wo es von T seh i hat sc he ff zuerst genauer studiert wurde. Den Kern der drei Gebirgsmassen, die das Becken be- grenzen, bilden kristallinische Schiefer und Gneise, in die granitische und dioritische Stöcke von zum Teil beträchtlicher Ausdehnung und Züge von kristallinischen Kalken ein- gelagert sind. Das Bedeutendste dieser alten Massive ist das der Tundscha, das sich gegen Osten bis an das Meer ausdehnt. Der Name des Istrandscha Dagh ist nur für den südöstlichen Teil des Gebirges zu verwenden, wie es auf den meisten Karten üblich ist. Darnach besteht dieses aus einzelnen Inseln kristallinischen Gesteins, besonders Schiefer, die aus der Decke von Alttertiär emporragen. Bei Kirk Kilisse bildet eine schmale Zone von grauweißem zvveiglimmerigem Gneis das Liegende des Tertiärs. Man trifft dann gleich einen rosafarbenen, grobkörnigen Zweiglimmergranit, der die pittoresken Hügel und Blöcke hinter der Stadt zusammensetzt. Er scheint einem größeren Stocke anzugehören und sich bis Dereköi auszubreiten, wo kristallinischer Kalk in mehreren Zügen in Muskovitgneis auftritt. Granitische Stöcke finden sich in dem Gebiete des Tundschamassivs oft in größerer Ausdehnung. Daneben trifft man Dioritstöcke, wie den von Samakov-Tschiknigori, der aus einem lichten Hornblendequarzdiorit besteht. Jungvulkanische Gesteine treten im Becken von Adria- nopel im Südwesten auf, wo sie zum Teile mit noch heute wirkenden thermalen Erscheinungen (Arsentherme von Ilidscha) in Verbindung stehen. Es scheinen durchwegs Andesite zu sein. Herr Dr. Wächter, dem ich die Unter- suchung der von mir aus diesem Gebiete mitgebrachten Gesteine verdanke, hat von Ipsala Augithypersthenandesit und Augitandesit bestimmt. Die Andesite von Kap Iniada habe ich schon früher erwähnt. 118 F, X. Schaffer, Geologische Ergebnisse einer Reise nach Thrakien. Die Ergebnisse meiner Reise, die als Lösung der von mir verfolgten Aufgabe gelten können, lassen es als sicher er- scheinen, daß der Istrandscha Dagh ein altes Gebirge ist, über das das Alttertiär transgrediert. Faltungen sind in tertiärer Zeit nicht mehr erfolgt, und die Kreide ist nur durch Absinken gestört. Es ist also eine Fortsetzung der Leitlinien des Balkan nach Südosten nicht anzunehmen, und wir haben den Istrand- scha Dagh lediglich als einen Teil der Rhodopemasse anzu- sehen, der nach dem kleinasiatischen Festlande hinüber- weist. Scliaffer.F: Ergebnisse einer Reise nach Thrakien. (rlavan / KavakW o Cüalopo olkr/nenderc l SalfL '■Jstbi0 Sarojui i ( TäAottj-^ \ Soitä^ak ItyjflZ yFUieL Jus^näar Tbzijac \£aramZi ■Jhtartar) j \sgmhi I ^_ ' c Petra Jüyu/tü KadikibV SiisoaU %Gedcge o Saxera _v Cup Geologische Karte VOTL nadiältereiLAufnahmen und eigeiuen Studien von DrRX. Schaffer mpakh A JÜiV fe OLaraguß- f Tcfpakwj Tatiu-li Juoalit lieibd \ Ortikiäy^ Mufkiöf Mo^adzoJü GibariUi TokinahkiSj o CaUJdbJ ^Svhi last fijinotik; loüka^'j £ashhsv 0^ Jüy'adsik r c JCarahunar yjhanjo r->.,ji 1 1 lifleRö-gas ""j^re« / / •'"'^''^ /^ / /^ °^ ^ AlapWe 1 j 11 jEorems \ ) ^*A /^ ^^-^^^isini J //^ Cuuslilüi. Xarakll\^ i. ^. ^eiäler ^^ if Jususkiöj \ ^-\Cinqerfi Qi. aJüwasenit JSwntb^az-Agj 7^ /' r^J(iic Svenäekli \\ 1 oDambaslar o Ijiurh örmali Cimd^ Jkalan o JJii/*4^ sanjon Jha Fdkirogbt- o uSe/dzüer ) , \ , /Japadia Gl iiece I Cmti ' ° -^ CqvIh o / ^^i L — "i l JünckU JaäHÖfo o SaJipas fTatarkiÖf/ Isnmli i ^ — ""^"JK SipokliL iBoäurenv / \ ** ) iraguckiöj " Jladzikw) -Asisungat^ < JUanJH IMal^ara Avvziv Deh Ptwaht \ -f A'g Jüauna Tesastei ^Ibimlü ylksitkal y' oSimiklii SebiiUi diJaoüwt u.riwcan lt't"'<'-i'lH Cenoiruui Lcoajituus(^ic Sn//i' f '* ' '-fl JS't/staWniscke Kcdh^ -_J ÄÄio^/fi« m;V. rön-7mf// | ZU Jungmühmi^äie Otstäne / Melenhiy a Ah 1 I Sarmatischc Stufe I J Oligocän I I HocÖJi J Jih/st€cUzJizsAerS(Azefkr u Gneis Granit. Diorü. Syenit. Sitzungsberichte d.kais.Akad. d.AViss., maih^natunv. Classe.Bd.CXIII.AbthJ.1904. KDtD^itatstv.TtLBannwaitti, ,^an* Die Sitzungsberichte der mathem.-naturw. Klasse erscheinen vom Jahre 1888 (Band XCVII) an in folgenden vier gesonderten Abteilungen, welche auch einzeln bezogen werden können: Abteilung I. Enthält die Abhandlungen aus dem Gebiete der Mineralogie, Krystallographie, Botanik, Physio- logie der Pflanzen, Zoologie, Paläontologie, Geo- logie, Physischen Geographie und Reisen. Abteilung II a. Die Abhandlungen aus dem Gebiete der Mathematik, Astronomie, Physik, Meteorologie und Mechanik. Abteilung II b. Die Abhandlungen aus dem Gebiete der Chemie. Abteilung III. Die Abhandlungen aus dem Gebiete der Anatomie und Physiologie des Menschen und der Tiere, sowie aus jenem der theoretischen Medicin. Von jenen in den Sitzungsberichten enthaltenen Abhand- lungen, zu deren Titel im Inhaltsverzeichnisse ein Preis bei- gesetzt ist, kommen Separatabdrücke in den Buchhandel und können durch die akademische Buchhandlung Karl Gerold's Sohn (Wien, I., Barbaragasse 2) zu dem angegebenen Preise bezogen werden. Die dem Gebiete der Chemie und verwandter Teile anderer Wissenschaften angehörigen Abhandlungen werden auch in besonderen Heften unter demTitel: »Monatshefte für Chemie und verwandte Teile anderer Wissenschaften« heraus- gegeben. Der Pränumerationspreis für einen Jahrgang dieser Monatshefte beträgt 10 K oder 10 Mark. Der akademische Anzeiger, welcher nur Originalauszüge , oder, wo diese fehlen, die Titel der vorgelegten Abhandlungen i enthält, wird, wie bisher, acht Tage nach jeder Sitzung aus- ' gegeben. Der Preis des Jahrganges ist 3 K oder 3 Mark. SITZUNGSBERICHTE DER KAISERLICHEN AKADEMIE DER WISSENSCHAFTEN. MATHEMATISCH-NATURWISSENSCHAFTLICHE KLASSE. CXIII. BAND. IIL UND IV. HEFT. JAHRGANG 1904. — MÄRZ und APRIL. ABTEILUNG I. ENTHÄLT DIE ABHANDLUNGEN AUS DEM GEBIETE DER MINERALOGIE, KRISTALLOGRAPHIE, BOTANIK, PHYSIOLOGIE DER PFLANZEN, ZOOLOGIE, PALÄONTOLOGIE, GEOLOGIE, PHYSISCHEN GEOGRAPHIE UND REISEN. (MIT 3 TAFELN UND 7 TEXTFIGUREN.) WIEN, 1904. AUS DER KAISERLICH-KÖNIGLICHEN HOF- UND STAATSDR UCKEREI. IN KOMMISSION BEI KARL GEROLD'S SOHN, Buchhändler der kaiserlichen Akademie der Wissenschaften. INHALT des 3, und 4. Heftes März und April 1904 des CXIII. Bandes, Abteilung- 1 der Sitzung'sh,eyi(^hta der mathem.-naturw. Klasse. Seite GreüacJt H., Spektralanalytische Untersuchungen über die Entstehung des Chlorophylls in der Pflanze. (Mit 3 Tafeln.) [Preis: 1 K 30 h = 1 Mk. 30 Pfg.] ... 121 Höfer H., Gipskriställchen akzessorisch im dolomitischen Kalk von Wietze (Hannover). [Preis : 20 h = 20 Pfg.] 169 Doelter C, Die Silikatschmelzen. (Erste Mitteilung.) (Mit 7 Textfiguren.) [Preis: 1 K 50 h = 1 Mk. 50 Pfg.] 177 Preis des ganzen Heftes: 2 K 50 h = 2 Mk. 50 Pfg". AÜG ^1 , 905 SITZUNGSBERICHTE DER KAISERLICHEN AKADEMIE DER WISSENSCHAFTEN. MATHEMATISCH-NATURWISSENSCHAFTLICHE KLASSE. CXIII. BAND. III. HEFT. ABTEILUNG L ENTHÄLT DIE ABHANDLUNGEN AUS DEM GEBIETE DER MINERALOGIE, KRISTALLOGRAPHIE, BOTANIK, PHYSIOLOGIE DER PFLANZEN, ZOOLOGIE, PALÄONTOLOGIE, GEOLOGIE, PHYSISCHEN GEOGRAPHIE UND REISEN 121 Spektralanalytisehe Untersuchungen über die Entstehung des Chlorophylls in der Pflanze von P. Hugo Greilach, Kapitular des Benediktinerstißes St. Paul in Kärnten. (Mit 3 Tafeln.) (Vorgelegt in der Sitzung am 3. März 1904.) A. Einleitung und Historisches. Eine der wichtigsten Fragen auf dem Gebiete der Pflanzen- physiologie, welche vom Beginne derselben als Wissenschaft bis auf den heutigen Tag nicht nur Botaniker, sondern auch hervorragende Physiker und Chemiker beschäftigte und welche trotz der eingehendsten theoretischen und experimentellen Untersuchungen noch immer als ungelöst betrachtet werden muß, bildet die sogenannte Chlorophyllfrage. Warum die über- aus zahlreichen Resultate wissenschaftlicher Forschung auf dem genannten Gebiete noch zu keinem befriedigenden Ab- schluß gelangen konnten und auch in absehbarer Zeit nicht gelangen werden, hat darin seinen Grund, daß es sich hier wieder um eine Aufgabe handelt, komplizierte Lebensvorgänge durch exakte physikalische und chemische Metboden zu unter- suchen und zu erklären, eine nach den heute zur Verfügung stehenden Mitteln äußerst schwierige, oft sehr undankbare Arbeit. So ist z. B. bekannt/ daß zwischen optischer Absorption 1 Pfeffer, Stoffwechsel. 1897. 9* 122 H. Greilach, und Assimilation ein bestimmtes Verhältnis, wenn auch durch noch so plausible theoretische Gründe gleichsam ge- fordert, sich nicht genau nachweisen läßt. Zu welch voreiligen Schlüssen ist gerade LommeP auf diesem Gebiete gelangt. Am wenigsten aber findet sich in der Literatur die Frage aufgeworfen, wie Chlorophyll entsteht, was die eigentliche Wirkung des Lichtes beim Aufsprießen des ergrünenden, angiospermen Keimlings sei, wie diese chemisch sowohl als auch physikalisch in der jungen Pflanze bei der Entstehung des Chlorophylls sich manifestiere. Die Schwierigkeit in der Lösung speziell dieser Aufgabe tritt dem Experimentierenden sofort klar vor Augen: Man müßte das einzelne Chlorophyllkorn nicht nur chemisch, sondern auch mechanisch behandeln respektive zerlegen können, um vollständig über Entstehen und Vergehen des Farbstoffes Rechenschaft abzugeben im stände zu sein. Wenn nun im folgenden über die Entstehung des Chloro- phylls einige Daten erbracht werden sollen, so handelt es sich hiebei vor allem um zwei Punkte, erstens die Intensität des zu diesem Prozeß erforderlichen Lichtes zu bestimmen, zweitens das Quantum des neugebildeten Farbstoffes nach Tunlichkeit zu messen, d. h. einen Zusammenhang zwischen der Licht- intensität und den Schwingungsamplituden der lonengruppen im Chlorophyllmolekül zu eruieren. Der Erste, welcher (allerdings nur schätzungsweise) das Minimum der Lichtintensität bestimmte, bei der Chlorophyll noch gebildet werden kann, war Sachs, der in seinem »Lehr- buche der Botanik« ^ den Satz aufstellte, daß das Ergrünen monocotyler und dicotyler Pflanzen bei einer Helligkeit be- ginne, welche dem Auge das Lesen eines Buches eben zur Not noch gestattet. Eingehende spektralanalytische Untersuchungen über diesen Punkt wurden jedoch erst von Wiesner" angestellt. 1 Ann. der Chemie und Phys. 1871. 2 Leipzig, 1873. 3 »Die Entstehung des Chlorophylls in der Pflanze«. Eine physiologische Untersuchung. Wien, 1877. Entstehung des Chlorophylls. 123 Bezüglich der Qualität des zur Chlorophyllbildung nötigen Lichtes fand Wiesner einerseits, daß sehr langwellige Strahlen des Spektrums (Ultrarot) kein Ergrünen hervorrufen, dieselben jedoch als »rayons continuateurs« im Bequerel'schen Sinne wirken können, andrerseits, daß sehr kurzwellige Strahlen an der Chlorophyllbildung Anteil nehmen, wenn letzerer auch kein bedeutender genannt werden kann. Auf die Intensität der Be- leuchtung Bezug nehmend, fand der genannte Forscher, daß bei angiospermen Pflanzen die chlorophyllerzeugende Kraft des Lichtes bei einem und demselben Minimum der Intensität erlischt, die Geschwindigkeit der Chlorophyllbildung aber bei konstanten äußeren Bedingungen bei verschiedenen Pflanzen eine verschiedene sei, ein Umstand, der nicht in einer variablen Konstitution des fertig gebildeten grünen Farbstoffes selbst, sondern in der individuellen Wechselbeziehung zwischen Plasma und Farbstoff in den Geweben seinen Grund hat. (Bei den Versuchen Wiesner's wurden die auf die Pflanzen wirkenden Lichtintensitäten durch verschiedene lichtdurch- lässige Schirme variiert, während die Helligkeit der Flamme stets dieselbe war: 6*5 Walratkerzen.) Die Entstehung des grünen Farbstoffes wurde hiebei stets durch das erste Auf- treten des Absorptionsstreifens X == 680 — 640 [X[i konstatiert. Die Frage über das Quantum des neugebildeten Farbstoffes wurde mit der über den genetischen Zusammenhang zwischen Chlorophyll und dem (Kraus'schen) Xanthophyll in Verbindung gebracht; auf welche Art und Weise soll später auseinander- gesetzt werden. Mit welcher Geschwindigkeit das Ergrünen bei inter- mittierender Beleuchtung vor sich geht, haben auf Wiesner's Anregung Mikosch und Stöhr gezeigt^ und gefunden, daß eine geringere Gesamtdauer derselben zur Chlorophyllbildung erforderlich ist als bei kontinuierlicher Beleuchtung, was eine Bestätigung der von Wiesner ^ zuerst nachgewiesenen 1 Untersuchungen über den Einfluß des Lichtes bei intermittierender Beleuchtung. Diese Sitzungsber., Jahrg. 1880 2 Wiesner, 1. c. 124 H. Greilach, Erscheinung bildet, daß nämlich das Ergrünen als auf photo- chemische Induktion beruhend aufzufassen sei.^ Weitere wichtigere Arbeiten sind in dieser Hinsicht nur wenige zu erwähnen. Reinke^ wies auf Grund ebenfalls spektroskopischer Untersuchungen nach, daß alle leuchtenden Strahlen des Sonnenspektrums zwischen den Linien A und H etiolierte Keimlinge zum Ergrünen bringen. Die Strahlen zwischen B und D erweisen sich als die wirksamsten, das Maximum ist zu beiden Seiten von C zu suchen. Die ultra- roten und ultravioletten Strahlen vermögen kein Ergrünen hervorzurufen. Wichtig für das Folgende ist Reinke's Be- hauptung, daß die Kurve der Wirksamkeit der Strahlen beim Ergrünen mit der Absorptionskurve des Etiolin (letzteres im Pringsheim'schen Sinn aufzufassen) nicht zusammenfalle. Eine weitere Abhandlung über diesen Gegenstand findet man bei Monte ver de, ^ nach welchem das Protochlorophyll (nichts anderes als Pringsheim's Etiolin) seinem spektro- skopischen Verhalten nach zum eigentlichen Chlorophyll merk- würdige Beziehungen aufweist, ein Umstand, der in den folgenden Auseinandersetzungen als grundlegend auch für quantitative Chlorophyllbestimmungen gelten soll (die dies- bezügliche Schrift Monteverde's war dem Verfasser jedoch erst in die Hand gekommen, nachdem letzterer bereits über diesen Gegenstand zahlreichere und genauere Untersuchungen zu verzeichnen hatte). In neuester Zeit stellt Kohl,* gestützt auf Palladin's^ und eigene Versuche die bereits früher von Kraus ^ gemachte 1 Monteverde (»Das Protochlorophyll und Chlorophyllc, vorläufige Mitteilungen, 1902) leugnet letzteres. Hierüber werde ich in einer eigenen Abhandlung berichten. 2 Die Abhängigkeit des Ergrünens von der Wellenlänge des Lichtes. Sitzungsber. der kgl. preuß. Akad. der Wissensch. in Berlin, Jahrg. 1893. 3 Über das Protochlorophyll. Acta horti Petropol. XIII, 1894. ^ Untersuchungen über das Carotin und seine physiologische Bedeu- tung in der Pflanze. Leipzig 1902. ä Ergrünen und Wachstum etiolierter Blätter. Ber. der deutschen botan. Gesellsch., Bd. IX, 1891. 6 C. Kraus, Über künstliche Chlorophyllerzeugung in lebenden Pflanzen bei Lichtabschluß. Aus botan. Jahresber. 1877. Entstehung des Chlorophylls. 125 Behauptung auf, daß gleichsam künstlich hervorgebrachtes Ergrünen im Dunkeln auch bei Angiospermen erzielt werden könne. ^ Systematisch ausgeführte Versuche speziell über diesen Gegenstand liegen indessen nicht vor. Es liegt auf der Hand, daß es bei der Beantwortung der Frage über das Ergrünen vor allem anderen darauf ankommt über möglichst genaue quantitative Bestimmungen des neu- gebildeten Farbstoffes 'verfügen zu können. Methoden zur quantitativen Chlorophyllbestimmung liegen, nach der Literatur zu schließen, verhältnismäßig sehr wenige vor und zwar sind dieselben in zwei Gruppen zu trennen: in eine spektralanalytische und eine chemisch-volumetrische. Übrigens läßt sich eine strenge Scheidung beider Unter- suchungsarten nicht immer konstatieren. Die ersten genaueren quantitativen Chlorophyllbestim- mungen liegen von Wiesner (1. c.) vor, welcher in kalibrierten Röhren alkoholische Chlorophyllauszüge solange durch Ti- trieren mit gleichprozentigem Alkohol verdünnte, bis der Streifen I des (stationären) Chlorophylls verschwand. In ähn- licher Weise wurden von demselben auch quantitative Xantho- phyllbestimmungen gemächt: stets gab die volumetrische Messung des zugefügten Alkohols Verhältniszahlen der vor- handenen Chlorophyll- respektive Xanthophyllmengen. Timiriazeff- benützte zur Vergleichung verschiedener Blattgrünmengen eine Normalchlorophyllösung, welche im Dunkeln in einer zugeschmolzenen Glasröhre aufbewahrt wurde. Die quantitativen Messungen wurden ganz wie bei Wiesner durch Titrierung vorgenommen. Tschirch's Methode zur quantitativen Chlorophyllbestim- mung ^ besteht in der Darstellung des Zinksalzes der Phyllo- cyaninsäure, welches nach dessen Angabe 11-07 Zn enthält, 1 Kf. hierüber auch Artari, Über die Bildung des Chlorophj'lls durch grüne Algen. Ber. der deutschen botan. Geseüsch., Bd. XX, 1902. 2 Apparate für quantitative Analyse des Chlorophylls und zur Bestim- mung des Gesetzes der Lichtabsorption durch dasselbe. Russ. aus Just's Jahresber. 1881. 3 Methode zur quantitativen Bestimmung des Chlorophylls, sowohl in den Blättern als in Auszügen. Pharm. Zentralbl., 30. 126 H. Greilach, wobei die Menge der Phyllocyaninsäure respektive des damit aufgenommenen Chlorophyllfarbstoffes rechnerisch gefunden werden kann.^ Neuerdings liegen von Kohl (1. c.) quantitative Bestim- mungen von Pflanz enfarbstoffen (freilich in etwas spärlicher Anzahl) vor, die derselbe mit dem sogenannten Kolorimeter ausführte, von welchen jedoch Raumes halber keine weitere Notiz genommen werden kann. Bei den angeführten Versuchen handelte es sich natürlich nicht um quantitative chemische Analysen quoad substantiam, deren bezüglich des Chlorophylls und dessen Derivaten ungemein zahlreiche anzuführen wären (kf. Literatur bei Marchlevsky: Chemie des Chlorophylls; Hamburg und Leip- zig 1894; und Tschirch: Untersuchungen über das Chloro- phyll; Berlin 1884), sondern lediglich um die meßbaren Mengen des bei einem bestimmten physiologischen Prozesse neugebildeten respektive zerstörten Blattgrüns. Bekanntlich geht die Bildung des letzteren bei angiospermen Pflanzen im allgemeinen nur im Lichte vor sich., Es ist dies eine der merkwürdigsten Wechselwirkungen zwischen Ätherschwin- gungen und chemischen Kräften, welche in den grünen oder ergrünenden Pflanzen die für die ganze Lebewelt so wichtige Kohlensäureassimilation und andere damit in Zusammenhang stehende Phänomene zur Folge haben. Diese Energiewandlung in ihrem Werden einigermaßen zu verfolgen, soll der Zweck der vorliegenden Abhandlung sein. B. Methode der Versuche im allgemeinen. Feststellung der Termini. Art der quantitativen Bestimmungen bei den Ver- suchen. Bevor zur Schilderung der einzelnen Beobachtungen über- gegangen wird, muß gleich zu Anfang bemerkt werden, daß genaue, absolute Messungen über neugebildetes respektive zerstörtes Chlorophyll niemals gemacht werden können, immer 1 Kf. auch: Hansen, »Quantitative Bestimmung des Chlorophyllfarb- stoffes in den Laubblättern. Würzburg 1887. Entstehung des Chlorophylls. 127 wird das Quantum der dabei in Betracht kommenden Pflanzenteile einerseits, die Wirkungsweise der Reagentien andrerseits wie bei jedem anderen chemischen Prozeß für jeden einzelnen Fall zu berücksichtigen sein. Es muß also darauf gesehen werden, stets passende vergleichbare Zustände herzu- stellen und auf diese Art störende Faktoren nach Tunlichkeit zu eliminieren. Die Methode, welche bei der quantitativen Bestimmung der Chlorophyllmengen im folgenden geschildert werden soll, war eine rein spektralanalytische. Nach dem, was eingangs über das Verhältnis zwischen optischer Absorption und Assimilation gesagt wurde, möchte es scheinen, als würde ein solches Verfahren von vornherein den Tatsachen widersprechen und die ganze Arbeit sei gleich- sam eine müssige. Allein um bei dieser so schwierigen Frage wenigstens einige physikalische Anhaltspunkte zum weiteren Forschen zu gewinnen (da ja andere Mittel noch weniger zum Ziele führen dürften), wurde dieser Ausweg als der zuver- lässigste erachtet. Den Hauptpunkt der vergleichenden Messungen bildete die Betrachtung der gegenseitigen Lage und Intensität der Chlorophyll- und Etiolinbänder in einem und demselben Dis- persionsbereiche. Unter ^Etiolin-^^ soll im folgenden jener Farbstoff ver- standen werden, welcher (im Sinne Pringsheim's) in alkoho- lichen Lösungen^ die Hauptabsorption im schwachbrechbaren Teile von X == 640 — 620 [jl[x eine Nebenabsorption von X n: 589 — 570 ji[ji im Spektrum hervorbringt.- Wenn sich auch Kohl (1. c.) für die Abschaffung dieses Terminus sehr energisch ausspricht, so scheint doch diese Bezeichnung unter allen die geeignetste für den in Rede stehenden Farbstoff zu sein; denn die Übereinstimmung zahlreicher Autoren hierüber würde die Einführung eines neuen Terminus um so weniger rechtfertigen, als in der Literatur ohnehin schon eine sehr große Menge 1 Am lebenden Blatte kann die genannte Absorption niemals wahr- genommen werden; der Grund wird später angeführt. 2 In herbstlich gelbgefärbten Blättern sind die angeführten Absorptionen niemals konstatierbar (Autumnophyll ist ein Carotin). 128 H. Greilach, (vielleicht wirklich identischer) grüner und gelber Farbstoffe aufgezählt werden.^ Daß »Etiolin« kein Carotin ist, wird nicht bezweifelt; dies zeigt ja auch vollauf dessen spektroskopisches Verhalten. Etiolin ist vielmehr gleichbedeutend mit Monteverde's Proto- chlorophyll, das nach dessen Angaben und des Verfassers eigenen Experimenten überhaupt kein gelber, sondern grüner Farbstoff ist, der jedoch für das menschliche Auge seiner äußerst geringen Quantität wegen äußerlich am »etiolierten« Blatte niemals sichtbar wird. Dieses Etiolin besitzt eine deut- liche Fluoreszenz, welche von der Absorption von X =; 640 bis 620 [X abhängt (Fluoreszenz I. Art nach Lommel) und dis- pergiert anomal wie Chlorophyll. F'erner wird dasselbe im Dunkeln gebildet, jedoch auch wieder im Dunkeln zerstört, wie zahlreiche Versuche mit etiolierten Gerstenkeimlingen lehrten. Es ist nun eine Tatsache, daß bei Beleuchtung etiolierter Pflanzenteile die Absorptionsstreifen des Etiolins und des neu- gebildeten Chlorophylls sich nebeneinander in einem und demselben Dispersionsbereiche der alkoholischen Lösung zeigen, und zwar in gradueller Verschiedenheit ihrer Intensi- täten, je nachdem die Pflanzen früher schwächer oder stärker beleuchtet wurden. Je intensiver die Lichtquelle wirkte, um so schwächer erscheint der Etiolin-, um so schärfer und dunkler der definitive Chlorophyllstreifen I. Hieraus läßt sich der Schluß ziehen, daß aus dem meß- baren Verhältnisse der Absorptionsintensitäten der Bänder I des Chlorophylls (X = 680 — 640 -.r) und des Etiolins- (X = 640 — 620 — x) die Menge des neugebildeten Chlorophylls im allgemeinen unabhängig von der Quantität belichteter Pflanzenteile bestimmt werden kann. (Da dieser Prozeß in unserem Falle sich nur im Lichte vollzieht und makroskopisch durch das allmähliche Grünwerden des Keimlings sich mani- festiert, so liegt es wohl sehr nahe, von einer wirklichen Ent- stehung des Chlorophylls [lonengruppe y] zu sprechen. Allein 1 Kf. Tschirch, 1. c, ferner Tammes, Flora, 1900, Heft 87: Über die Verbreitung des Carotins im Pflanzenreiche. Auch Kohl, 1. c. 3 Kf. hierüber die Anmerkung zu Punkt 4 in den Resultaten. Entstehung des Chlorophylls. 129 wie reserviert man gerade mit dem Terminus »Chlorophyll« umgehen muß, zeigt das genauere Studium der Literatur über diesen Punkt.) Die Proportionalität des Verbleichens der Etiolinabsorption und des Intensivervverdens des Chlorophyll- bandes I läßt einerseits die Wirkungsart der Aktivität des Lichtes erkennen, andrerseits aber auch auf die genannte »Entstehung« des Chlorophylls aus dem Etiolin einige Schlüsse ziehen. Ferner kann man leicht daraus ersehen, daß das Etiolin zwar ein dem Chlorophyll sehr nahestehender, aber keineswegs m.it demselben identischer Farbstoff ist.^ Inwieferne Carotin bei dem geschilderten Prozesse be- teiligt ist, kann wohl nur schwer ermittelt werden (kf. den Schluß dieser Abhandlung). Die Reindarstellung des Etiolins in Kristallform ist so wie die des Chlorophylls und Carotins versucht worden; ein näheres Eingehen auf diesen Punkt erscheint jedoch für das Folgende belanglos. Bemerkt muß aber werden, daß das Etiolin Marchlewski's, Bode's, Tschirch's und Pringsheim's bereits den mit eigentlichem Chlorophyll vermischten Farbstoff darstellte, da man ent- schieden nicht mit der richtigen Vorsicht zu Werke ging (viel- leicht nahm man bereits chlorophyllführende Samen oder es traf die Pflanzen schwaches, diffuses Tageslicht während des Experimentierens). So erklären sich z. B. die Angaben Tschirch's (1. c.) über die Absorption des Etiolins Band I X = 670—640 |x|jl; » IIa 630-620 » » Hb 608—595 » Band I gehört vollständig dem neugebildeten Chlorophyll und Band II dem Etiolin an. (Wenn es einzelne angiosperme Pflanzen gibt, welche auch in vollständiger Dunkelheit gezogen, den Streifen I des Chlorophylls im Spektrum zeigen, so ändert dies an der Sache nichts, bekräftigt vielmehr auch hierin die ver- wandschaftlichen Beziehungen zwischen Gymnospermen und Angiospermen). 1 Die Etiolinlinie I geht so wie die des Chlorophylls in das Benzol über. Es hindert übrigens nichts, mit Kohl (1. c.) Etiolin als Chlorophyll im latenten Zustand aufzufassen. 130 H. Greilach, C. Versuchsmethode im besonderen. a. Auswahl der Pflanzen und deren Aufstellung bei den Versuchen. Wie bereits erwähnt, galt es bei den Versuchen, mög- lichst vergleichbare Zustände herbeizuführen. Die Anzahl der Pflanzen, mit denen experimentiert wurde, war anfangs eine ziemlich große, allein es stellte sich heraus, daß neben anderen Unzukömmlichkeiten, namentlich bei den in der Jugend anthokyanführenden Keimlingen, der gelbe und grüne Farb- stoff in dickeren Lösungsschichten durch den roten respektive violetten vollständig verdeckt ward, was die Untersuchungen erheblich erschwerte. Andrerseits lehrte die Vergleichung der Spektra leichter zu untersuchender Pflanzen, daß erhebliche Unterschiede in den Dispersionsbereichen nicht konstatierbar waren. So wurde zuletzt nur mehr mit vier Spezies experimen- tiert, und zwar von möglichst verschiedenen Angiospermen- gruppen : Hordeuui sativum, Lepidium sativum, Cucurbita pepo und Phaseolus multißorus. Der Umstand, daß bei den Gramineen die einzelnen Teile des Blattes nicht gleichalterig sind, konnte bei den Versuchen füglich unberücksichtigt bleiben, da stets nur gleichalterige Triebe geerntet wurden. Bei Lepidium wurden lediglich die kleinen Blätter, bei Cucurbita die dem Lichte zugewendeten Cotylen gleicher Höhe und gleichen Alters nach Ablösung der Samenschale präzise zu Beginn des V^ersuches verwendet. Die Samen wurden unter Doppelsturz sämtlich bei gleicher Tem- peratur gezogen. Auch geschah die Prüfung derselben auf etwa vorhandenes Chlorophyll nach Tunlichkeit. Nur ein ein- zigesmal wurden Spuren des Chlorophyllbandes I im alkoho- lischen Extrakt von Lepidiuin-Sa.men entdeckt. Die ganze Lieferung wurde natürlich als unbrauchbar entfernt. Die Experimente wurden sämtlich im Dunkelzimmer des pflanzenphysiologischen Institutes der k. k. Universität in Wien vorgenommen; die Länge des Zimmers beträgt zirka 9m, die Breite zirka 4 m, die Höhe zirka 5 m. Die Wände und der Entstehung des Chlorophylls. 131 Experimentiertisch sind mattgeschwärzt; alle lichtreflektieren- den Gegenstände wurden entfernt, unentbehrliche Utensilien, wie Assimilationswage und Reagenzkästchen mit matt- schwarzen Tüchern verhängt. Da auch der dunkelste Gegen- stand in Wirklichkeit noch Licht reflektiert, so konnte auf eine absolut genaue Bestimmbarkeit der Lichtintensitäten nicht gerechnet werden; allein bei relativen Messungen konnte dieser Fehler bei sonst gleichen Umständen außeracht gelassen werden. Die zu untersuchenden Keimlinge waren teils in Töpfen, teils in Keimschalen in später zu besprechenden Entfernungen von der Lichtquelle aufgestellt und zwar abwechselnd in Kreis- bogenform, wenn mehrere Töpfe einer und derselben Spezies benötigt wurden, welches Verfahren darum notwendig erschien, damit die Keimlinge sich nicht gegenseitig in Schatten standen. Die relative Feuchtigkeit im Experimentierraum blieb immer dieselbe (zirka 457o)- Gegossen wurden die Keimlinge stets mit gewöhnlichem Wasser von derselben Temperatur und pro Topf im selben Quantum (einmal täglich zur selben Stunde). Daß beim Betreten und Verlassen des Experimentierraumes kein störendes Licht die Keimlinge traf, wurde durch einen dichten Vorhang sowie einen mattgeschwärzten Verschlag vor der Zimmertüre bewerkstelligt. Die Wasserleitung ist im Zimmer selbst angebracht. Den bei den Experimenten anscheinend wundesten Punkt bildete wohl das Quantum des bei den einzelnen Beleuchtungs- phasen zur Vergieichung verwendeten Pflanzenmaterials. Es wurde indessen oben bemerkt, daß unabhängig vom letzteren die Verhältniszahlen der Intensitäten von Streifen I des Etiolins und Chlorophylls als das Maßgebende bei sämtlichen Beob- achtungen erscheint. Allein trotzdem wurden auch hierin wieder möglichst vergleichbare Zustände geschaffen. Zu jeder Probe wurden je 4g Blattsubstanz (sit venia verbo!) verwendet, und zwar, um die genannten vier Spezies noch besser ver- gleichen zu können, von jeder Spezies dieselbe Menge. Es wurden übrigens nur solche Keimlinge für die spektral- analytische Untersuchung verarbeitet, welche vollständig im 132 H. Greilach, Lichte und in einem und demselben Bogen standen, ferner die nämliche Wachstumsgröße besaßen. ß. Die Beleuchtung der Keimlinge. Das Wichtigste und zugleich Schwierigste bei der Ein- leitung der Versuche bildete die Wahl einer passenden Bc- leuchtungsintensität der Pflanzenteile. Das Natürlichste bezüglich der Qualität des Lichtes wäre wohl gewöhnliches Sonnen- respektive diffuses Tageslicht gewesen, allein jedermann sind die Schwierigkeiten bekannt, welche hiebei einer exakten Methode entgegenstehen. Man weiß jedoch, daß Gaslicht, elektrisches Bogenlicht, ja selbst polarisiertes Licht sehr starke Kohlensäurezersetzung und Ergrünen hervorrufen.^ Allerdings wird bei Benützung künst- licher Lichtquellen^ die Assimilationskurve mehr oder minder bedeutend modifiziert werden, da z. B. im Gaslicht die kurzwelligen Strahlen sehr geschwächt sind. Letztere kommen jedoch bei den Versuchen weniger in Betracht, wie später auseinandergesetzt werden soll. »Die Assimilation«, sagt Reinke,^ sich an Lommel anschließend, »stellt sich durch den übereinstimmenden Verlauf der Kurven dar als eine Funk- tion der Absorption in derjenigen Atomgruppe, welche im Chloroph3/ll, wie auch in allen näheren Zersetzungsprodukten desselben, die Strahlen zwischen B und C lebhaft absorbiert.« Wenn auch diese Bemerkung mit großer Reserve aufgenommen werden muß (siehe den Schluß), so steht es doch fest, daß die genannten Strahlen bei Gaslicht fast geradeso wirken, wie beim Sonnenlichte. Übrigens kommt es ja im folgenden (und 1 Es wurden übrigens auch derartige Versuche angestellt. Darüber in einer späteren Abhandlung. 2 Daß die Bewegung der Erde nie einen Einfluß erster Ordnung auf Versuche mit terrestrischen Lichtquellen ausübt, wurde streng von Lorentz gezeigt (Lorentz: Versuch einer Theorie der elektrischen und optischen Erscheinungen in bewegten Körpern. Leiden, 1895). 3 Die optischen Eigenschaften der grünen Gewebe in ihrer Beziehung zur Assimilation. Entstehung des Chlorophylls. 133 das sei hier besonders noch hervorgehoben) überhaupt nur auf die Beschreibung rein optischer respektive photo- chemischer Effekte an, Vielehe bei der Insolation in der Pflanze vor sich gehen. Bei relativen Untersuchungen, wie in unserem Falle, ist vielmehr das Hauptaugenmerk auf die Beschaffung einer kon- stanten Lichtquelle zu richten, welche bei sonst gleichen Um- ständen die Meßbarkeit des optischen Effektes ermöglicht. Als solche wurde stets die Flamme eines Mikrobrenners verwendet, ohne jedwede Hi^ilse oder Glaszylinder. Der Brenner stand mit einem gut funktionierenden Gasregulator in Verbindung. Die richtige Wahl der Beleuchtungsstärke bot anfangs ebenfalls einige Schwierigkeiten, einerseits wegen baldigen Ver- schwindens des Etiolinstreifens bei stärkerer Flamme, andrer- seits wegen möglichster Verhütung des Einflusses strahlender und leitender Wärme, welche namentlich die dem Lichte näher gelegenen Pflanzen treffen mußte. So wurden denn zuletzt mit Hilfe des Bunsen'schen Photometers folgende Intensitäten für die Versuche hergestellt: 72 > ^A- Ve' ^U einer Normalkerze. Die Pflanzen wurden in je 1 w Entfernung voneinander in der oben genannten Kreisbogenform aufgestellt, und zwar stand die am wenigsten belichtete Pflanze 6 m von der Licht- quelle ab. Während der Expositionszeit (stets genau 144 Stun- den bei jeder Versuchsreihe) brannte die Flamme vollständig gleichmäßig, wie aus photometrischen Kontrollbeobachtungen nach den Versuchen hervorging. Die Belichtung der jungen Pflanzen geschah nach Maßgabe der Keimfähigkeit der Samen, welch letztere natürlich zugleich ausgesät wurden. Bei einer und derselben Spezies wurden die bereits früher postierten Doppelstürze in demselben Momente gehoben: Bei Lepidüim nach zirka Y^tägigem Hervorsprießen aus der Erde, bei der Gerste stets in U/g cm Höhe, bei Phaseohis nach dem Hervorbrechen der ersten Blätter und bei Cucurbita beim Erscheinen der ersten Samenschalen. Auch in dieser Hinsicht lehrten zahlreiche Vorversuche, daß es auf 2 bis 3 Stunden längeren Verweilens im Dunkeln nicht ankommt, wenn eine Belichtungsfrist von 144 Stunden (auch geringerer Intensität) nachfolgt. 134 H. Greilach, Y- Temperaturverhältnisse. Die Temperatur schwankte bei sämtHchen Versuchen höchstens zwischen 17-5° und 18° C, bei welcher auch Lepi- dmm noch ganz gut fortkommen kann.^ IXirch sehr eingehende Vorversuche wurde ermittelt, daß das Schwanken des Wärmegrades innerhalb noch weiterer als den genannten Grenzen auf das Ergrünen der vier Spezies keinen Einfluß ausübt. 8. Verarbeitung des Pflanzenmaterials nach den Versuchen. Nach 144 Stunden Expositionszeit wurden die Pflanzen in 96^0 Alkohol gewaschen, zerschnitten, dann abgetrocknet und zuletzt solange in lA cnf von 96^0 Alkohol zerquetscht, bis ein gleichmäßiger Brei in der Reibschale vorhanden war. Die breiige Masse wurde in gleichartige Glasgefäße gegossen und wohlverschlossen durch 24 Stunden unter Doppelsturz verwahrt, sodann gut durchgefiltert, bis eine vollständig klare, für die spektroskopische Untersuchung geeignete Lösung erhalten wurde. Die Wage (zur Abwägung der Ag Blattsub- stanz) befand sich, wie erwähnt, auf dem Experimentiertisch, durch mattschwarze Tücher verhängt und war dieselbe eben- falls, sowie die Gewichte, mattgeschwärzt. Das Auge des Experimentierenden wurde stets durch längeres Verweilen in der Dunkelkammer derart an die Dunkelheit gewöhnt, daß der Ausschlag an der Wage vollständig genau beobachtet werden konnte, denn von der Lichtquelle drang nur ein ganz matter Schein durch die Vorhänge. £. Spektrophotometrisch e Untersuchungen. Zu vergleichenden Messungen der Hauptabsorptionen I des Chlorophylls und Etiolins wurde das Glan'sche Spektrophoto- meter^ verwendet, dessen nähere Beschreibung füglich unter- 1 Kf. hierüber: Detmer, Vergleichende Physiologie des Keimungspro- zesses der Samen. Jena, 1880 2 Es mag wohl wundernehmen, daß zu den Untersuchungen dieser Apparat benützt wurde, denn die Konzentrationsstufen der Lösungen sind Entstehung des Chlorophylls. 135 bleiben kann. Es sei lediglich auf die diesbezügliclie Literatur verwiesen.^ Als Absorptionskoeffizient gilt in den Tafeln — log tan-<:p des am Nicol abgelesenen Winkels, welcher Ausdruck durch Kombination der Malus 'sehen Formel mit der Integration und Konstantenbestimmung der Gleichung —dJ — kJdk' entsteht, wobei J die Intensität des auf die Lösungsschichte auffallenden Lichtes, k eine von der Farbe und dem ab- sorbierenden Medium abhängige Konstante und k' die Schichtendicke der Lösung bezeichnet. Die Schichtendicke betrug bei sämtlichen Messungen 270 fntn. Das Absorptions- maximum I des Etiolins kann nämlich nur bei sehr starker Konzentration oder bei bedeutender Länge der durchstrahlten Lösung deutlich wahrgenommen werden. Bei den in Rede stehenden Untersuchungen wurden beide Faktoren berück- sichtigt. Übrigens war die Glasküvette nur l-5m;wbreit, so daß die aus 14 cm^ gewonnene und gut filtrierte Lösung meist zu zweimaliger Untersuchung hinreichte. Die Intensität des bei den spektrophotometrischen Untersuchungen verwendeten Lichtes betrug zirka 10 Normalkerzen. Daß auch diese Experi- mente mit ziemlich großen Schwierigkeiten verbunden waren, erhellt daraus, daß während einmaligen Durchmessens des Dispersionsbereiches durch das intensive Gaslicht kleine Mengen von Chlorophyll (respektive Chlorophyllan) zerstört wurden, also eine zweimalige Prüfung einer und derselben Lösung unstatthaft erschien. Es mußte also stets eine zweite niemals derart erreichbar, daß die Gesamtintensität des Dispersionsbereiches dieselbe ist; in der Tat erschienen auch die ersten Experimente sehr trostlos, allein der Umstand, daß die relativen Intensitäten der Absorptionsbänder auch bei zu gleicher Zeit angestellten Kontrollversuchen dieselben blieben, zeigte den Weg zu weiterem Verfahren: die oben angeführten Daten so genau wie möglich einzuhalten, d. h. stets unter nämlichen Bedingungen zu experimentieren. Hat ja der genannte Apparat in der Pflanzenphysiologie bisher die besten Dienste geleistet, wie Reinke's und Schütt's Arbeiten zur Genüge dartun. 1 Kf. Wüllner, Strahlung, I.; Lieb isch, Kristallographie, etc. etc.). Sitzb. d. mathera.-naturvv. KL; CXIII. Bd., Abt. I. 10 136 H. Greilach, frische Lösung der Untersuchung unterzogen werden. Allein auch diese Messung konnte zu einer völlig befriedigenden Bestimmung der Absorptionsmaxima nicht führen, da vielleicht bei den vorhergegangenen Manipulationen Fehler unterlaufen konnten. Daher wurde jeder Versuch drei- bis siebenmal wieder- holt, im Frühjahr und im Herbste, wenn die Temperatur der Dunkelkammer (18° C.) das Experimentieren gestattete. Auf- fallen wird ferner der Umstand, daß zur Prüfung auf neuent- standenes Chlorophyll Alkohol als Lösungsmittel verwendet wurde, also entschieden ein Zersetzungsprodukt des Chloro- phylls vorlag. Dies geschah deshalb, weil einerseits die beab- sichtigten Beobachtungen an lebenden Pflanzen unausführbar sind, denn der Etiolinstreifen konnte noch niemals im Spektrum lebender Pflanzen, des geringen Quantums dieses Farbstoffes wegen, gesehen werden; zweitens weil sogenanntes »Rein- chlorophyll« neben Etiolin darzustellen ein Ding der Unmög- lichkeit gewesen wäre. Bei den in Rede stehenden Untersuchungen konnten folgende Punkte nicht berücksichtigt werden: L Lageänderung der Organe, wie heliotropische Krüm- mungen, welche als spezifische Wachstumserscheinungen niemals eliminiert werden konnten. Diesbezüglich war in der Tat, wie auch aus Wiesner's zahlreichen Untersuchungen über diesen Punkt klar hervorgeht, eine Gleichheit der Krüm- mungen gegen das Licht auf den verschiedenen Standplätzen niemals erreichbar, es hätte denn, um jedweden heliotropischen Effekt zu vermeiden, monochromatisches gelbes Licht in An- wendung kommen müssen. Letzteres hätte jedoch nicht an- nähernd den Vorgängen in der Natur entsprechende Resultate hervorgerufen, 2. Die Schnelligkeit des Wachstums verschiedener Keim- linge, welche ebenfalls nie genau kontrolliert werden konnte, so daß am Ende eines Versuches einzelne derselben gleich hoch erschienen, obschon dieselben in Bezug auf die Dauer Entstehung des Chlorophylls. 137 des Lichtgenusses wegen des späteren Hervorkeimens viel- leicht um mehrere Stunden differieren konnten. Bedeutende Unterschiede ergaben sich jedoch in dieser Hinsicht niemals. D. Tabellen- und Tafelerklärung. In den folgenden Tabellen sind links vom einfachen Striche die Wellenlängen der Absorptionsskala, rechts von demselben die für die einzelnen Intervalle geltenden Exstinktionskoeffi- zienten ( — logßriggtan'^tp) angegeben. In jeder der beigelegten Kurventafeln sind auf den Ab- szissenachsen die Wellenlängen verzeichnet, die Ordinaten bilden die Exstinktionskoeffizienten von bis 3*516, also für Ablesungswinkel von bis 45°. Die jedesmalige Multiplikation der genannten Koeffizienten mit 100 gewährt in den Tafeln eine leichtere Übersicht der zu vergleichenden Kurven. Die nachstehenden Tabellen (und Kurven) sind selbstverständlich nicht als das arithmetische Mittel der einzelnen Versuche anzu- sehen, sondern bilden vielmehr das Resultat der bestgelungenen Versuchsreihen.^ Die Versuche bei Ye-Normalkerze sind nicht angeführt, da dieselben zu wenig durch Kontrollversuche erhärtet er- scheinen. Zu bemerken erübrigt noch, daß eigentliche Unstetigkeits- punkte in den Kurven sich niemals vorfinden können,^ die- selben sind in den beiliegenden Tafeln nur durch streng abgegrenzte Intensitätsmessungen bestimmter Dispersions- bezirke veranlaßt. 1 Es ist dies in unserem Fall auch der Methode der Fehlerberechnung selbstverständlich weit vorzuziehen. 2 Kf. Drude, Lehrbuch der Optik u. a. 10* 138 H. Greilach, Gerste bei 78"Noi*"^^^^^^2®- Entfernung von der Lichtquelle 1 m 2 m 704 697 690 684 678 673 667 663 658 653 648 643 639 633 630 627 622 613 610 602 598 595 589 585 583 580 577 572 569 565 564 559-5 553-5 548-5 543 5— ■697 \>.^ 690 ■684 678 ■673 ■667 ■663 658 653 648 643 639 633 630 ■627 ■622-5 613 610 ■602 598 595 589 585-5 -583 ■580 577-5 ■572 569 565-5 564 559 553 548 543 539 ■0 •5 •5 18 37 7 88 21 24 03 79 44 43 49 57 59 51 48 53 59 57 58 55 6 62 64 66 7 74 83 88 93 95 08 14 27 6 82 Merkliches nach 144 Stunden. Ergrünen 704 697 690 684 678 673 667 663 658 653 648 643 639 633 630 627 622' 617' '615 610 606 602 595 591' 589 583 580 577' 574' 569 566- 564 559- 553- 548- 697 fj.p. 0- 690 0- 684 0- 678 0- 673 0- ■667 0- 663 0- ■658 0- 653 0- 648 0- 643 0- -639 0- 633 0- -630 0- 627 0- 622-5 617-5 ü- 615 0- 610 0- 606 0- 602 0- 595 0- 591-5 0- 589 0- 583 0- 580 0- 577-5 574-5 569 566-5 564 559-5 553-5 548-5 543 2- 15 25 41 51 55 57 55 53 44 48 66 7 72 68 62 6 59 66 7 74 83 85 88 92 95 98 03 11 14 24 35 42 51 7 21 Kurve 1. Kein merkl. Ergrünen nach 144 Stunden wie bei den folgend. Kurve 2. 704 — 697fA}JL 697 —690 690 —684 684 —678 678 —673 673 —667 667 —^63 663 —658 658 —653 653 —648 648 —643 643 -639 639 —633 633 —630 630 —627 627 —622-5 622-5—617-5 617-5-613 613 —610 610 —598 598 —595 595 -591-5 591-5—589 589 -583 583 —580 580 —574-5 574-5—572 572 —569 569 —564 564 —559-5 559-5 — 553-5 553 5-548-5 548-5—543 543 —539 539 —534 Kurve 3. 0- 0- 0- 0- 0- 0- 0- 0- 0- 0- 0- 0- 0- 0- 0- 0- 0- 0- 0- 0- 0- 0- 0- 0- 0- 0- 0- 0- 1- 1- 1- 1- 1- Entstehung des Chlorophylls. 139 Entfernung von der Lichtquelle 4 m 5 m 6 m 690 684 678 673 667 663 658 653 648 643 639 633 630 627 622 617' 613 610 606 602 598 591' 589 583 580 577- 574- 572 569 566- 564 559- 553- 548- 543 539 — 684}j.fj. —678 -673 — 667 — 663 — 658 —653 —648 —643 —639 —633 —630 —627 — 622 -617-5 i— 613 —610 —606 — 602 —598 -591 -589 -583 -580 -577-5 -574-5 -572 -569 -566 • 5 564 -559-5 -553-5 -548-5 -543 -539 534 Kurve 4. -091 -0 03 04 12 11 15 15 18 28 41 51 59 72 83 72 70 59 62 64 66 68 72 77 79 81 85 9 93 03 06 09 14 21 51 6 96 03 684 678 673 667 663 658 653 648 643 639 633 630 627 622- 617- 613 602 595 591- 589 583 580 577- 569 566- 564 559- 553- 548- 5— 5 — 5— 5 — ■678 [Ji|j. 673 667 663 658 653 648 643 639 633 630 627 622-5 617-5 613 602 595 591-5 589 583 580 577-5 569 566-5 564 559 553 548 543 ■o 5 •5 Kurve 5. 06 18 23 25 27 31 36 55 68 83 98 85 7 68 7 72 79 81 83 9 98 00 03 09 11 14 21 35 6 690 684 678 673 667 658 653 648 643 639 633 630 627 622 5 617-5 613 610 598 595 591 -5 589 585-5 583 580 577-5 574-5 572 564 559-5 553-5 548 543 684|j.}j. 0- 678 0- 673 0- 667 0- 658 0- 653 0- 648 0- 643 0- 639 0- 633 0- 630 1- 627 1- 622-5 1- 617-5 0- 613 0- 610 0- 598 0- 595 0- 591-5 0- 589 0- 585-5 0- 583 0- 580 577-5 574-5 572 564 559-5 553-5 548 543 539 2 - Kurve 6. 03 06 25 26 27 34 51 74 90 93 11 14 02 83 70 74 72 79 83 85 90 93 00 06 09 14 17 24 27 60 82 91 140 H. Greilach, Lepidium bei '/s'^^ormalkerze. Entfernung von der Lichtquelle 1 m 2 m 3 m 704 697 690 684 678 673 667 663 658 653 643 639 633 627 617- 610 602 595 591- 589 585- 580 577- 572 569 566- 564 559- 553- 548 5— 5— 5— 697fi[Ji 0- 690 0- 684 678 673 667 663 658 653 643 639 633 627 617-5 610 602 595 591-5 589 585-5 580 577-5 572 569 566-5 564 559-5 553-5 548 543 2- 59 95 17 42 76 70 51 27 21 14 06 03 09 17 21 17 14 11 11 14 17 21 27 31 35 51 70 76 96 03 Merkliches Ergrünen nach 144 Stunden. Kurve 7. 704 - 697 - 690 - 684 - 673 - 667 - 663 - 658 - 653 - 648 - 643 - 630 - 622-5- 617-5- 613 - 610 - 606 - 602 - 598 - 595 - 591-5- 585-5- 583 - 577-5- 574 - 569 - 559 - 553-5- 548-5- 543 - 697|X|j, 0- 690 0- 684 0- 673 1- 667 1- 663 0- 658 0- 653 0- 648 0- 643 0- 630 0- 622-5 0- 617-5 0- 613 0- 610 0- 606 0- 602 598 595 . 591-5 585-5 583 577-5 574 569 559 553-5 548-5 543 539 2 ' 59 83 88 03 00 93 88 9 88 9 92 88 9 98 98 99 00 03 09 09 09 17 27 42 46 51 65 70 82 12 Sehr mattes Ergrünen nach 144 Stunden. Kurve 8. 704 697 690 684 673 667 663 653 648 643 633 630 622- 617- 613 610 606 598 595 591- 589 585- 580 574- 572 564 559- 553- 548 5— 5— 697 [ifj. 0- 690 0- 684 0- 673 0- 667 0- 663 0- 653 0- 648 0- 643 0- 633 0- 630 0- 622-5 0- 617-5 0- 613 0- 610 0- 606 0- 598 0- 595 0- 591-5 0- 589 585-5 580 574-5 572 564 559-5 553-5 548 543 2 ■ •59 •62 -64 -68 -63 -66 -70 -81 -83 -79 -77 -74 -72 •79 -83 •88 -9 -93 -98 •06 •09 -11 •14 -21 •24 •38 •6 •07 •12 Kein deutliches Er- grünen. Übrigens ist dieser Versuch ohne erwünsch- tes Resultat ge- blieben. Die Kurve ist nicht ein- gezeichnet. Entstehung des Chlorophylls. 141 Entfernung von der Lichtquelle 4 in 5 m 6 m 704 697 690 684 678 673 667 663 658 653 648 643 639 633 627 617- 606 602 595 591- 589 585- 580 577- 569 566- 564 559- 553- 548- 543 539 Kein Ergrünen. 5 — 697|JL[A 0- 690 0- 684 0- 678 0- 673 0- 667 0- 663 0- 658 0- 653 0- 648 0- 643 0- 639 0- 633 0- 627 0- 617-5 0- 606 0- 602 0- 595 0- 591-5 589 585-5 580 577-5 569 566-5 564 559-5 553-5 548-5 543 539 534 2- 28 51 62 74 74 73 68 7 74 77 83 9 93 98 93 88 95 98 11 14 17 21 24 27 31 35 38 46 60 7 89 03 Kurve 9. 704 697 690 684 673 667 663 658 653 648 643 639 633 630 627 622 617 613 610 602 598 595 591 589 585 583 577 572 564 559 553-5 548-5 o — 5— 697 |j.;j. 0- 690 0- 684 0- 673 0- 667 0- 663 0- 658 0- 653 0- 648 0- 643 0- 639 1- 633 1- 630 1- 627 1- 622-5 0- 617-5 0- 613 0- 610 0- 602 0- 598 0- 595 0- 591-5 0- 589 585-5 583 577-5 572 564 559 553 5 548-5 543 Kurve 10. 41 49 62 68 6 66 07 74 79 98 00 06 09 06 93 09 83 79 72 88 93 98 06 09 11 14 17 21 27 38 60 76 697 690 684 678 673 667 663 658 653 648 643 639 633 630 627 622 617 613 606 602 598 595 591 589 585-5 580 577-5 574-5 572 566-5 564 559 553 548 — ■5- •5- •5- 690 fxp. 0- 684 0- 678 0- 673 0- 667 0- 663 0- 658 0- 653 0- 648 0- 643 0- 639 0- 633 1- 630 1- 627 0- 622-5 0- 617-5 0- 613 0- 606 0- 602 0- 598 0- 595 0- 591-5 0- 589 0- 585-5 580 577-5 574-5 572 566-5 564 559-5 553-5 548-5 539 >-31 1-51 >-55 >-59 1-59 »•6 1-62 1-68 1-7 1-93 1-98 -00 -09 >-95 1-9 1-83 »•74 1-79 1-72 1-79 1-88 1-93 1-98 -00 •09 -11 -14 -17 •14 •21 •27 •35 •51 •6 Kurve 1 1 . 142 H. Greilach, Cucurbita bei Ys'Normalkerze. Entfernung von der Lichtquelle 1 m z m "im 704 697 690 684 678 673 667 663 658 648 639 633 630 627 622 617 613 610 602 595 589 585 583 580 566-5 564 559 553-5 548-5 543 5— 697 [JL(X 690 684 678 673 667 663 658 648 639 633 630 627 622-5 617-5 613 610 602 595 589 585-5 583 580 566-5 564 559 553 548 543 539 ■5 •5 31 34 51 74 88 03 90 70 60 66 62 59 55 44 62 72 74 72 83 88 93 98 00 03 09 14 21 31 60 12 Deutliches Ergrünen nach 144 Stunden. Kurve 12. 697 - 690 - 684 - 678 - 673 - 667 - 663 - 658 - 653 - 648 - 643 - 639 - 633 - 630 - 627 - 622-5- 617-5- 613 - 610 - 606 - 602 - 598 - 595 - 585-5- 583 - 580 - 577-5- 574-5- 566-5- 564 - 559-5- 553-5- 548 - 543 - -690 fxfj. 0- -684 0- -678 0- -673 0- -667 0- -663 0- -658 0- ■653 0- -648 0- 643 0- -639 0- -633 0- -630 0- -627 0- -622-5 0- -617-5 0- 613 0- -610 0- -606 0- -602 0- 598 0- 595 0- 585-5 0- 583 0- 580 0- 577-5 0- 574-5 0- 566-5 0- 564 0- 559-5 553-5 548 543 539 -18 •31 •39 •41 •34 ■28 -23 -21 -28 •31 •33 •37 •44 -39 •34 •48 •55 -51 -53 •59 •66 •70 •74 •77 •79 -83 -88 •90 •93 •03 -09 •21 -35 •60 Kein Ergrünen nach 144 Stunden. Kurve 13. 697 690 684 678 673 667 663 658 653 648 643 639 633 630 622' 617' 613 610 606 598 595 591- 589 585 • 580 577- 574- 569 566- 564 559 • 553- 548 -690}JL[JL -684 -678 -673 -667 -663 -658 -653 -648 -643 -639 -633 -630 -622-5 -617-5 -613 -610 -606 -598 -595 -591-5 -589 -585-5 -580 -577-5 -574-5 -569 -566-5 -564 -559-5 -553-5 -548 -543 0' 0' 0' 0' 0' 0' 0' 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 34 37 48 49 41 43 44 48 55 57 55 59 60 59 62 66 70 74 79 77 81 88 93 09 14 17 21 24 24 35 42 51 03 Kurve 14. Entstehung des Chlorophylls. 143 Entfernung von der Lichtquelle 4 m 5 m 6 m 697 690 684 678 667 663 658 653 648 643 639 633 630 627 622- 617- 613 610 602 598 595 591" 589 585- 583 580 577' 574' 572 569 564 559' 553' 548 543 539 534 5— 5— 690}J.}J. 0- 684 0- 678 0- 667 0- 663 658 0- 653 0- 648 0- 643 0- 639 0- 633 0- 630 0- 627 0- 622-5 0- 617-5 0- 613 0- 610 0- 602 0- 598 0- 595 0- 591-5 0- 589 0- 585-5 0- ■583 0- ■580 0- 577-5 0- 574-5 0- ■572 0- ■569 0- ■564 0- 559-5 0- 553-5 548 -543 -539 534 ■529-5 18 21 25 26 29 31 34 37 41 46 51 49 48 46 44 48 51 55 53 55 62 64 66 70 72 74 77 83 88 98 03 09 21 27 6 Kurve 15. 690 684 673 667 663 653 648 643 639 633 630 627 622- 617- 613 606 602 598 595 589 585- 583 580 577- 574- 569 566- 564 559- 553 ■ 548- — 5 — 5 — 5 — 5 — 5 — 684pLfji. 0- 673 0- 667 0- 663 0- 653 0- 648 0- 643 0- 639 0- 633 0- 630 0- 627 0- 622-5 0- 617-5 0- 613 606 0- 602 0- 598 0- 595 0- 589 0- 585-5 0- 583 580 0- 577-5 0- 574-5 569 566-5 564 559-5 553-5 548-5 543 Kurve 16. 15 18 21 23 25 30 34 36 41 44 43 34 41 44 51 45 53 55 59 60 66 74 88 03 09 14 21 27 42 6 690 684 678 673 667 663 658 653 648 643 639 633 630 627 622- 613 606 602 598 591- 589 585' 583 580 577- 574- 566- 564 559- 553' 548- 543 539 — o — 684}JLfx 0- 678 0- 673 0- 667 0- 663 0- 658 0- 653 0- 648 0- 643 0- 639 0- 633 0- 630 0- 627 0- 622-5 0- 613 0- 606 0- 602 0- 598 0- 591 5 0- 589 0- 585-5 0- 583 0- 580 0- 577-5 0- 574-5 566-5 564 559-5 553-5 548-5 543 539 534 Kurve 17. •41 34 -51 ■53 •64 •66 ■68 -70 -74 ■83 •90 -91 •83 •79 •77 -74 -70 -68 -70 -74 ■79 -83 ■90 •93 •03 -09 -11 •21 •27 •35 •42 •60 •70 144 H. Greilach, Phaseolus bei Yg-Normalkerze. Entfernung von der Lichtquelle 1 m m 3 w 704 697 690 684 678 667 663 658 653 648 643 639 633 627 622- 617- 610 606 602 598 595 591' 589 585' 580 577' 572 569 553' 548' 543 539 534 697fj.!J. 0- 690 0- 684 0- 678 0- 667 r 663 1- 658 1- 653 0- 648 0- 643 0- 639 0- 633 0- 627 0- 622-5 0- 617-5 0- 610 0- 606 0- 602 0- 598 0- 595 0- 591-5 0- 589 0- 585-5 0- 580 0- 577-5 0- 572 0- 569 553-5 548-5 543 539 534 529 •15 -44 -70 -93 •21 •11 -09 •74 •66 •70 •83 •92 -88 -93 -85 •74 -70 •66 •72 •74 -79 -83 -88 •93 -95 •98 •00 •03 •09 •17 •27 -51 •89 Merkliches Ergrünen nach 144 Stunden. Kurve 18. 697 690 684 678 673 667 663 653 648 643 639 633 630 627 622' 613 610 606 595 589 585' 583 580 572 566' 564 559' 553 548' 543 534 5— 5— 5- 5- 5- 690 [j-p. 684 0- 678 0- 673 0^ 667 0^ 663 0- 653 0- 648 0- 643 0^ 639 0- 633 0- 630 0^ 627 0^ 622-5 0- 613 0- 610 0^ 606 0- 595 0- 589 0- 585-5 0- 583 0- 580 0^ 572 0- 566-5 0^ 564 0- 559-5 553-5 548-5 543 534 529 51 53 68 70 66 57 60 62 66 83 88 83 74 72 70 68 66 74 79 80 83 79 81 93 95 06 09 17 27 42 51 Kein merkliches Er- grünen nach 144 Stunden. Kurve 19. 704 - 697 - 690 - 684 - 678 - 667 - 663 - 658 - 653 - 648 - 643 - 639 - 633 - 630 - 627 - 622-5- 617-5- 606 - 602 - 598 - 595 - 589 - 585-5- 583 - 580 - 572 - 566-5- 564 - 559- 553' 548- 543 539 ■5- ■5- •5- 697 |i.[j. 0- 690 0- 684 0^ 678 0- 667 0- 663 0- 658 0- 653 0- 648 0- 643 0- 639 0- 633 0- 630 0- 627 0- 622-5 0- 617-5 0- 606 0- 602 0- 598 0- 595 0- 589 0- 585-5 0- 583 0- 580 0- 572 0- 566-5 564 559-5 553-5 548-5 543 539 534 -28 -44 •48 -55 •51 -44 -41 •48 -64 -74 -81 -83 -88 •85 -79 -68 -70 -79 -81 •83 -88 -93 •98 •95 •98 •00 •06 •09 •14 •24 •27 •35 •60 Kurve 20. Entstehung des Chlorophylls. 145 Entfernung von der Lichtquelle 4 1H o m 6 m 697 690 684 667 663 658 653 648 643 630 627 622- 617 613 610 606 602 598 591 • 589 585- 580 577- 572 566- 564 553- 548' 543 534 5— 5— 5— 5 — 5— 5— 5— 690[i.}J. 0- 684 0- 667 0- 663 0- 658 0- 653 0- 648 643 0- 630 0- 627 0- 622-5 0- 617 0- 613 0- 610 0- 606 0- 602 0- 598 0- 591-5 589 0- 585-5 0- 580 577-5 572 566-5 564 553-5 548-5 543 534 529-5 44 43 41 44 51 55 62 72 74 72 70 68 70 79 83 85 70 88 95 98 00 03 06 09 14 17 21 31 42 55 Kurve 2l. 690 684 678- 673 667 663 653 648 643 639 633 630 622- 617- 613 610 602 598 595 589 585- 577- 572 569 564 559 553' 543 539 534 684 [ip. 0- 678-5 0- 673 0- 667 0- 663 0- 653 0- 648 0- 643 0- 639 0- 633 630 622-5 617-5 613 610 602 598 595 589 0- 585 577-5 572 569 564 559-5 553-5 543 539 534 529 28 68 66 62 68 70 77 83 88 03 21 17 14 11 09 06 03 00 98 03 09 14 17 21 24 27 31 35 42 51 684 678 673 667 658 653 648 643 639 633 630 627 622- 617- 613 610 606 602 598 595 589 585' 583 580 577' 564 553' 548' 534 529 5— 5— 678iJLfj. 0- 673 0- 667 0- 658 0- 653 0- 648 0- 643 0- 639 0- 633 0- 630 0- 627 0- 622-5 0- 617-5 0- 613 0- 610 0- 606 0- 602 0- 598 0- 595 0- 589 0- 585-5 0- 583 0- 580 577-5 564 553-5 548-5 534 529 -525-5 •28 -31 -35 -37 -48 -62 -70 -74 •93 -98 -93 -88 •79 •74 -68 -70 -79 •88 •93 •95 •98 •93 •03 •06 •09 •14 •17 •21 •35 •51 Kurve 22. Kurve 23. 46 H. Greilach, Gerste bei Y^- Normalkerze. Entfernung von der Lichtquelle tm 2 M Sm 704 697 690 684 658 653 648 643 633 630 627 625' 6I7' 610 606 602 595 591' 589 585' 577' 574' 572 569 566' 564 559' 553' 5— 5— 5— 5— 5— 5— 5— 697|X|ji 690 684 658 o 653 648 643 633 630 627 625-5 617-5 610 606 602 595 591-5 589 585-5 577-5 574-5 572 569 1 ' 566-5 564 559-5 553-5 2- 548-5 2- 21 27 60 o 96 46 35 24 21 38 46 55 60 50 46 21 86 14 17 20 27 35 51 60 70 82 12 31 Deutliches Ergrünen nach 144 Stunden. Kurve 24. 697 — 690|j.fi 690 —684 684 —678 678 —673 673 —667 667 —663 663 —658 658 —653 653 —648 648 —643 643 —639 639 —633 633 —630 630 —627 627 —622-5 622-5—617-5 617-5—613 613 —610 610 —606 606 —602 602 —598 598 —591-5 591-5—589 —585' 5—580 -577' 5 — 574' 5—572 —569 —566' 5—564 —559' 559-5— 553' 553 - 5—548 ■ 548-5-543 543 —539 539 —534 534 —529 Deutliches 589 585 - 580 577- 574- 572 569 566- 564 15 40 74 02 34 42 30 00 85 64 66 74 72 70 72 74 83 88 90 78 73 70 74 83 85 90 93 00 03 06 09 14 27 35 60 97 12 31 704 697 690 684 678 673 667 663 658 653 648 643 639 633 630 627 622- 617- 613 610 606 598 595 589 585- 583 577- 574- 572 569 566- 564 559- 553- 548- 697fAfJi 0- 690 0- 684 0- 678 0- 673 0- 667 0- 663 0- 658 0- 653 0- 648 0- 643 0- 639 0- 633 0- 630 0- 627 0- 622-5 0- 617-5 0- 613 0- 610 0- 606 0- 598 0- 595 0- 589 585-5 583 577-5 574-5 572 569 566-5 564 559-5 553-5 548-5 543 2- 37 62 83 93 90 85 74 70 66 68 74 90 88 85 87 85 87 95 97 93 95 03 06 09 14 21 27 46 42 46 51 55 96 31 Ergrünen nach 144 Stunden. Kurve 25. Sehr schwaches Er- grünen nach 144 Stunden. Kurve 26. EntsleliLing des Chlorophylls. 147 Entfernung von der Lichtquelle 4 m 5 m 6 m 704 697 690 684 678 673 667 663 658 653 648 643 639 633 630 627 622' 617' 613 610 606 602 598 595 591' 589 583 580 577' 566- 564 559 553' 548' 543 539 697fj.[j. 0- 690 0- 684 0- 678 0- 673 0- 667 0- 663 0- 658 0- 653 0- 648 0- 643 0- 639 0- 633 0- 630 0- 627 0- 622-5 0- 617-5 0- 613 0- 610 0- 606 0- 602 0- 598 0- 595 0- 591-5 0- 589 0- 583 580 577-5 566-5 564 559 553-5 548-5 543 539 534 2 - 28 21 25 44 59 55 51 39 41 57 62 70 74 78 72 70 66 68 74 77 74 78 85 93 95 03 09 14 21 22 24 27 35 51 96 12 Kein Ergiünen nach 144 Stunden. Kurve 27. 704 697 690 684 678 673 667 663 658 653 648 643 639 633 630 627 622-5 617-5 613 606 602 595 591-5 589 585-5 583 580 577-5 569 564 559 553 548 543 539 697^1.11. 0- 690 0- 684 0- 678 0- 673 0- 667 0- 663 0- 658 0- 653 0- 648 0- 643 0- 639 0- 633 0- 630 0- 627 0- 622-5 0- 617-5 0- 613 0- 606 0- 602 0- 595 0- 591-5 589 585-5 583 580 577-5 574-5 569 564 559 553-5 548-5 543 539 534 2- 15 17 25 36 41 44 39 37 41 58 74 79 90 93 79 70 74 78 83 93 98 00 09 11 17 20 24 27 31 35 42 51 60 82 96 03 Kurve 28. 690 684 678 673 667 663 658 651 648 643 639 633 630 627 622- 617- 613 610 602 598 595 591- 589 585- 580 577- 572 566- 564 559- 553- 548- 543 539 -684}j.fjL 0- -678 0- -673 0- -667 0- -663 0- -658 0- -653 0- -648 0- -643 0- -639 0- -633 0- -630 0- -627 0- -622-5 0- -617-5 0- -613 0- -610 0- -602 0- -598 0- -595 0- -591-5 0- -589 -585-5 -580 -577-5 -572 -566-2 -564 -559-5 -553-5 -548-5 -543 -539 -534 -21 -24 •37 -33 -34 -37 -41 -44 •51 -62 •83 •88 •85 •72 •70 •68 •74 -77 -88 •93 •98 •00 •03 •06 •11 •21 •24 •27 -24 -27 •31 •38 ■60 •82 Kurve 29. 148 H . G r e i 1 a c h , Lepidium bei 74- Normalkerze. Entfernung von der Lichtquelle 1 m m 3 m 704 697 690 684 678 658 653 648 642 630 627 622' 617' 613 610 606 602 598 595 589 583 580 572 569 566' 559' 697fj.}i 0- 690 1- 684 1- 678 2- 658 653 2- 648 2- 642 2- 630 1- 627 2- 622-5 2- 617-5 2- 613 610 606 602 598 595 589 583 580 572 569 566-5 559-5 553-5 2- -25 •21 •55 -56 00 •31 •12 •03 •96 •12 •08 •03 •96 -89 -82 •70 •65 •55 •60 •64 •69 •70 •76 •89 •96 •12 Deutlich wahrnehm- bares Ergrünen nach 144 Stunden. Kurve 30. 704 697 690 684 678 667 663 658 653 648 643 639 633 630 627 625 617' 613 606 602 598 595 591' 589 585' 583 580 577- 574' 569 566- 564 559' 553' 548- 5— 5— 697}X[J. 0- 690 0- 684 0^ 678 2 • 667 c 663 A- 658 653 648 643 639 ■633 630 627 625^5 617^5 613 606 602 1 ■ 598 0^ 595 0^ 591^5 0^ 589 0- 585-5 583 580 577-5 574-5 569 566-5 564 559-5 553-5 548-5 2- 543 2 • •34 •41 •83 •12 •12 •87 •27 •08 •03 •06 •24 •27 •24 •21 •17 •11 -15 -00 -95 •93 •95 •98 •03 •00 •03 •14 •21 •27 •31 •35 •46 •76 •03 •91 Deutlich wahrnehm- bares Ergrünen nach 144 Stunden. Kurve 31. 704 697 690 684 678 673 667 663 658 653 648 643 639 633 630 627 622- 617' 613 610 606 602 598 595 591' 589 583 580 574 • 569 566 • 564 559 • 553 • 548 • -697 fj.|j. -690 -684 -678 -673 -667 -663 -658 -653 -648 -643 -639 -633 -630 -627 -622 • 5 -617^5 ■613 -610 -606 -602 -598 ■595 -591^5 -589 -583 -580 -574 -569 566 -564 -559 -553 -548 -543 —574^5 •5 •5 •5 33 37 59 83 21 31 11 98 83 70 93 00 17 24 21 09 03 00 95 77 88 90 93 98 00 06 17 24 27 38 42 60 70 03 21 Ganz schwaches Er- grünen nach 144 Stunden. Kurve 32. Entstehung des Chlorophj-lls. ,49 Entfernung von der Lichtquelle 4 m o m 6 in 704 — 697[X!Ji 0-51 697 —690 0-59 690 —684 0-70 684 —678 0-85 678 —673 0-98 673 —667 1-03 667 —663 0-98 663 —658 0-88 658 —653 0-85 653 —648 0-93 648 —643 1-14 643 —639 1-24 639 —633 1-27 633 —630 1-46 630 —627 1-42 627 —622-5 1-35 622-5— 617-5 1-24 617-5-613 1-17 613 —610 1-20 610 —602 1-17 602 —598 1-21 598 —595 1-24 595 —589 1-27 589 —583 1-35 583 —580 1-46 580 -577-5 1-51 577-5—574-5 1-55 574-5—572 1-60 572 —564 1-70 564 -559-5 1-76 559-5—553-5 1-82 553-5-548-5 1-89 548-5-543 2-12 543 —539 2-31 Kein sichtbares Er- grünen nach 144 Stunden. Kurve 33. 704 - 697 - 690 - 684 - 678 - 673 - 667 - 663 - 658 - 653 - 648 - 643 - 639 - 633 - 630 - 627 - 622-5- 617-5- 613 - 598 - 595 - 591-5- 589 - 585-5- 583 - 580 - 574-5- 572 - 569 - 566-5- 564 - 559-5- 553-5- 548-5- 697fj.[j. 0- 690 0- 684 0- 678 0- 673 0- 667 0- 663 0- 658 0- 653 0- 648 0- 643 639 633 630 627 622-5 617-5 613 598 595 0- 591-5 589 585-5 583 580 574-5 572 569 566 - 5 564 559-5 553-5 548-5 541 2- -31 -33 -44 ■70 -85 -90 •88 -74 •70 •79 -00 -27 -51 -60 •42 •35 •24 •21 •03 •98 •00 •09 •11 •14 •24 •31 •46 •51 •53 •60 •65 •70 •82 •21 Kurve 34. 704 697 690 684 678 673 667 663 658 653 648 643 639 633 630 627 622^5 617^5 613 610 606 602 598 595 591^5 589 585^5 583 580 577^5 572 569 564 559 553^5 548^5 697!J.[JL 0^ 690 0^ 684 0^ 678 0^ 673 0^ 667 0- 663 0- 658 0^ 653 0- 648 0^ 643 0^ 639 633 630 627 622 • 5 617^5 613 610 0- 606 0- 602 0- 598 ü- 595 0- 591^5 0- 589 0- 585^5 583 580 577^5 572 569 564 559 553^5 548^5 543 2- 12 25 31 36 59 60 55 49 51 59 90 09 42 46 24 21 11 09 88 83 70 72 77 79 90 00 03 11 17 21 27 38 51 70 89 12 Kurve 35. 150 H. Greilaeh, Cucurbita bei V4- Normalkerze. Entfernung von der Lichtquelle 1 -m 2 m 3 m 704 697 684 678 673 667 663 658 653 648 643 639 630 627 622- 613 610 606 595 589 585- 583 580 577- 574- 572 569 564 559 553' 548' 543 539 -697 jAjj. -684 -678 -673 -667 663 -658 -653 -648 -643 -639 -630 -627 -622-5 -613 -610 -606 -595 -589 -585-5 -583 -580 -577-5 -574-5 -572 -569 -564 -559 -553-5 -548-5 -543 -539 -534 •66 •82 -08 -51 •60 -70 -55 -21 -00 -79 -90 -93 -95 -88 -93 -90 -85 -88 -83 -88 -95 ■97 -09 -11 -14 - 17 •21 •27 •51 -60 •70 -96 -03 Deutliches Ergrünen nach 144 Stunden. Kurve 36. 697 690 684 678 673 667 663 658 653 648 643 639 633 630 627 622- 617- 610 606 602 598 591- 589 585- 583 580 577- 572 569 566' 564 559' 553' 548 690 |JL|J. 0- 684 0- 678 0- 673 0^ 667 0^ 663 0^ 658 0- 653 0- 648 0- 643 0- 639 0- 633 0- 630 0- 627 0- 622-5 0- 617-5 0- 610 0- 606 0^ ■602 0^ -598 0- 591^5 0- -589 0- ■585-5 0- -583 0- 580 0^ -577-5 0^ -572 0^ -569 0- 566 • 5 0^ -564 0^ -559-5 !• -553-5 1- -548 1- -543 1- 15 23 37 79 81 62 48 44 34 34 37 39 41 37 31 44 42 41 44 51 55 57 59 66 70 72 74 79 88 90 17 42 51 60 Sehr schwaches Er- grünen nach 144 St. Kurve 37. 690 [ijj. 0- 684 0- 678 0- 673 0- 667 0- 663 0- 658 0- 653 0- 648 0- 643 0- 639 0- 633 0- 630 0- 627 0- 622-5 0- 617-5 0- -613 0- -610 0- 606 0- -598 0- -595 0- -589 0- -585-5 0- -583 0- -580 0- -574-5 0- -572 0- 569 0- -566-5 0- -564 0- -559-5 0- -553-5 1- -548 1- -543 1- -539 1- 697 — 690 — 684 — 678 — 673 — 667 — 663 — 658 — 653 - 648 — 643 — 639 — 633 — 630 — 627 — 622-5 — 617^5— 613 — 610 — 606 — 598 — 595 — 589 — 585 - 5 — 583 — 580 — 574-5— 572 — 569 — 566- 5 — 564 — 559-5— 553-5- 548 — 543 — Kein Ergrünen nach 144 Stunden. Kurve 38. Entstehung des Chlorophylls. 151 Entfernung von der Lichtquelle 4 m o in 6 tn 697 690 684 678 673 667 663 658 653 648 643 639 633 630 627 622- 617- 613 606 602 598 595 591 589 585 583 580 577' 574' 572 569 566 564 559 553- 548 ■5 •5 5— 699 [xp. •684 •678 •673 667 ■663 658 653 648 643 639 633 630 627 622 617 613 606 602 598 595 591 589 585 583 580 577 574 572 569 566 564 559 553 548 543 •0 •5 — öoö-o 5— •09 •15 •28 •33 ■34 •31 •29 •28 •25 •18 ■28 •37 •51 •48 •41 ■40 •42 •48 •55 •60 62 •60 •66 •70 ■74 •85 •88 •90 •93 •98 •06 •09 •14 •21 •46 •82 Kurve 39. Sitzb. d. mathem.-naturw. KL; CXIII. Bd., .Abt. I. 697 690 684 678 673 667 663 658 653 648 643 639 633 630 627 622' 617' 613 610 606 602 598 585- 577 • 574- 572 569 564 559 • 553- 548 • 543 -690 [j-jj. -684 -678 -673 -667 -663 -658 -653 -648 -643 -639 -633 -630 -627 -622-5 -617-5 -613 -610 -606 -602 -598 -585-5 -577-5 -574-5 -572 -569 -564 -559-5 -553-5 -548-5 543 -539 Kurve 40. -09 •00 •03 •08 •12 •08 •09 -11 -14 -15 -17 -21 -28 •24 •23 •15 •06 -12 •21 •28 •31 •33 -34 •36 •41 •48 •51 -70 -83 -09 -24 -46 697 690 684 678 673 667 663 658 653 648 643 639 633 630 627 622 617 613 610 602 598 595 591' 585- 583 580 577- 572 569 566- 564 559- 553- 548 543 539 — 690 [xfJL 684 678 673 667 663 658 653 648 643 639 633 630 627 622^5 617 -613 -610 -602 -598 -595 -591^5 -585-5 -583 -580 -577 -5 -572 -569 566-5 564 559-5 553-5 548 543 539 534 Kurve 41. — 0' 0' 1 1 1 1 1 06 00 03 05 06 02 08 15 20 21 25 34 37 36 34 32 29 31 39 41 46 53 59 62 70 74 79 83 85 88 93 17 24 27 51 70 11 152 H. Greilach, Phaseolus bei 7^- Normalkerze. Entfernung von der Lichtquelle 1 m z m 3 m 697 690 684 678 673 667 663 658 653 648 643 627 622 617 610 606 602 598 595 591 589 583 580 569 564 559 553-5 548-5 543 539 5— 690|j.fx 0- 684 0- 678 1- 673 1- 667 1- 663 0- 658 0- 653 0- 648 0- 643 0- 627 0- 622-5 0- 617-5 0- 610 0- 606 0- 602 0- 598 0- 595 0- 591-5 0- 589 0- 583 0- 580 0- 569 0- 564 0- 559-5 0- 553-5 0- 548-5 1- 543 1- 539 1- 534 1 - 48 77 09 14 06 98 74 48 51 49 51 53 51 62 59 53 55 59 62 66 70 74 77 79 88 93 03 14 21 24 Deutliches Ergrünen nach 144 Stunden. Kurve 42. 690 684 678 673 667 663 658 653 648 643 639 633 630 627 622 617 613 610 606 602 595 591 589 585-5 583 580 577-5 574-5 569 564 559-5 548 543 5— 684fJL|j. 0- 678 0- 673 0- 667 0- 663 0- 658 0- 653 0- 648 0- 643 0- 639 0- 633 0- 630 0- 627 0- 622-5 0- 617-5 0- 613 0- 610 0- 606 0- 602 0- 595 0- 591-5 0- 589 0- 585 ■ 5 0- 583 0- 580 0- 577-5 0- 574-5 0- 569 0- 564 0- 559-5 0- 548 0- 543 0- 539 0- 31 28 41 39 31 28 26 31 33 34 37 41 36 37 28 31 25 21 20 21 31 34 37 41 46 55 57 66 68 70 72 74 77 Sehr schwaches Er- grünen nach 144 Sl. Kurve 43. 690 684 678 673 667 663 658 653 648 643 639 633 630 627 622' 617' 613 610 606 602 598 595 591' 585- 580 574 569 564 559- 553- 548 543 539 -684}j.|x 678 673 0- 667 0- 663 0- 658 0- 653 0- 648 0- 643 0- 639 0- 633 0- 630 0- 627 0- 622-5 0- 617-5 0- 613 0- 610 0- 606 0- 602 0- 598 0- 595 0- 591-5 0- 585-5 0- 580 0- 574 0- 569 0- 564 0- 559-5 0- 553-5 0- 548 0- 543 0- 539 0- 534 0- -00 •02 -03 •08 -09 -06 •03 •05 •06 -09 -11 -18 -25 •23 -14 -12 -15 •21 -18 •15 -28 •29 •34 -37 -40 -41 -42 •46 •48 •55 •60 •62 •68 Kein Ergrünen nach 144 Stunden. Kurve 44. Entstehung des Chlorophylls. 153 Entfernung von der Lichtquelle 4 m 697 — 690fJLfi 690 —684 684 —678 678 —667 667 —663 663 —658 658 —653 653 —633 633 —630 630 —627 627 -622-5 622-5— 617-5 617-5-613 613 -610 610 —606 606 —602 602 —598 598 —595 595 —591-5 591-5—589 589 -585-5 585-5—583 583 —580 580 —577-5 577-5-572-5 572-5-566-5 566-5—564 564 —559 559-5-553 553-5—548 548-5—543 •5 •5 •5 0-18 0-09 0-12 0-15 0-13 0-09 0-17 0-18 0-34 0-24 0-23 0-25 0-29 0-31 0-34 0-35 0-48 0-44 0-42 0-37 0-39 0-44 0-51 0-55 0-57 0-57 0-59 0-60 0-62 0-66 0-70 5 m 697 690 684 678 673 667 648 643 639 633 630 627 622-5 — 690}j.iJ. —684 —678 —673 -667 —648 —643 —639 —633 —630 —627 —622 617 ■0 '5 617-5—613 Kurve 45. 613 610 606 602 598 595 591- 589 —610 --606 —602 —598 —595 -591' —589 — 585• 585-5— 583 583 -577- 577-5—574- 574-5-572 0-21 0-03 0-05 0-05 0-06 0-03 0-00 0-02 0-15 0-25 0-18 0-17 0-06 0-09 0-15 0-20 0-21 0-25 0-26 0-21 0-25 0-26 0-31 0-34 0-39 0-41 0-43 0-44 0-46 0-51 0-55 0-59 0-62 0-66 6 m ■D ■5 572 —569 569 —564 564 —559-5 559-5-553-5 553-5—548 548 —543 543 —539 539 —534 Kurve 46 (*) Bei diesem Versuche erscheinen die Absorptionen dem stark brechbaren Teile zugerückt. Es kommt dies von der geringen Konzentra- tion des gelösten Farbstoffes. Parallelversuche zeigten die Intensitäts- und Ortsverhältnisse viel entsprechender. Allein es schien nicht ge- stattet, einen besser gelungenen Versuch in diese Versuchsreihe einzu- schieben. — Die Kurve ist nicht eingezeichnet. 11* 697 — 690jj.}jL 690 —684 684 —678 678 —667 667 —639 639 —633 633 —630 630 —627 627 —622-5 622-5—617-5 617-5—613 613 —610 610 —606 606 —602 602 —598 598 —595 595 —591-5 591-5—589 589 -585-5 585-5—583 583 —580 580 -577-5 577-5-574 574 —572 572 —569 569 —564 564 —559-5 559-5—553 553-5 — 548 548-5—543 543 —539 539 —533 (*) 0-18 0-00 0-03 0-04 0-06 0-21 0-26 0-25 0-31 0-29 0-23 0-18 0-17 0-12 0-09 0-12 0-17 0-18 0-23 0-28 0-31 0-34 0-39 0-37 0-39 0-44 0-48 0-55 0-57 0-59 0-64 0-70 154 H. Greilach, Gerste bei Va'^o^^^^^^^rze. Entfernung von der Lichtquelle 1 m m 3 m 704 697 690 684 648 643 633 630 627 622 617 613 610 606 602 598 595 591-5 589 585-5 580 577-5 574-5 572 569 566-5 564 559-5 553-5 697fi.[jL 0- 690 1- 684 1- 648 o 643 2- 633 2- 630 2- 627 2- 622-5 2- -617-5 2- 613-5 3- 610 o 606 4- 602 3- 598 2- 595 2- 591-5 1 . 589 ^ 585-5 1 580 577-5 574-5 572 569 566-5 564 2- 559-5 2- 553-5 2- 548-5 4- 48 02 35 XD 72 56 12 10 31 56 52 >o 12 16 43 31 82 70 51 46 60 65 82 89 96 12 30 91 12 Deutliches Ergrünen nach 144 Stunden. Kurve 47. (*) Schwaches Ergrünen nach 144 Stunden. Kurve 49. 704 697 690 684 678 663 658 653 648 643 639 630 627 622' 617' 613 610 606 602 598 595 591- 585- 583 580 574- 572 569 566- 564 559- 553- 548- 543 539 ■5 ■5 5— 5— 5- 5- 5- -697 [ifj. -690 -684 -678 -663 -658 -653 -648 -643 -639 -630 -627 -622 -617 -613 -610 -606 -602 -598 -595 -591 -585 -583 -580 -574 572 569 566' 564 559' 553' 548 543 539 534 •5 •5 -5 •5 •5 46 59 85 42 oo 91 82 42 35 21 14 09 03 00 09 14 03 09 98 95 92 83 79 88 93 95 09 21 27 42 60 82 12 30 91 Deutliches Ergrünen nach 144 Stunden. Kurve 48. 697 690 684 678 673 667 663 658 653 648 643 639 633 630 622 617 613 610 606 602 598 595 591' 589 585' 583 580 577- 572 569 566- 564 559- 553- 548 543 539 534 -5 •5 -690 {ifj. -684 -678 -673 -667 -663 -658 -653 -648 -643 -639 -633 -630 -622 -617 -613 -610 -606 -602 -598 -595 -591 -589 -585 -583 -580 577 572 569 566 564 559-5 553-5 548 543 539 534 529 (*) — 577-5 o — —566-5 1 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 •44 -34 -66 -97 -82 -31 -76 -51 -14 -83 -79 •85 -97 •83 -70 -88 -08 -03 •98 -95 -83 -81 -70 -79 -83 -85 -93 -98 •00 -03 -11 -14 -21 -35 •60 •70 -82 -56 Entstehung des Chlorophylls. 155 Entfernung von der Lichtquelle 4 m 5 m Q>m 690 684 678 673 667 663 658 653 648 643 639 633 630 627 622' 617' 613 610 606 602 591 ■ 589 583 577' 569 564 559' 553 548 543 539 534 529 525 521 684[jLfjL 0- 678 0- 673 0- 667 0- 663 1- 658 0- 653 0- 648 0- 643 0- 639 0- 633 0- 630 0- 627 0- 622-5 0- 617-5 0- 613 0- 610 0- 606 0- 602 0- 591-5 0- 589 0- 583 0- 577-5 0- 569 0- ■564 0- 559-5 0- 553-5 0- 548 543 539 534 529-5 •525-5 2- 521 2- -516-5 3- 21 37 70 93 09 98 90 66 51 44 53 64 62 60 53 51 59 62 60 59 62 66 79 83 88 92 98 09 11 38 60 89 12 91 16 Kein Ergrünen nach 144 Stunden. Kurve 50. 690 684 678 673 667 663 658 653 648 643 639 633 630 627 622 617 613 610 606 595 589 585 583 580 574 572 569 565 564 559-5 553-5 548-5 543 539 5.34 529-5 525-5 5— 684 [i[i 0- 678 0- 673 0- 667 0- 663 0- 658 0- 653 0- 648 0- 643 0- 639 0- 633 0- 630 0- 627 0- 622-5 0- 617-5 0- 613 0- 610 0- 606 0- 595 0- 589 0- 585-5 0- 583 0- 580 0- 574-5 0- 572 0- 569 0- 565-5 0- 564 0- 559-5 553-5 548-5 543 539 534 529-5 525-5 521 2 - •15 •28 •49 •54 •51 •48 •41 •28 •37 ■44 ■51 -64 -60 -62 -51 •48 •44 •46 •48 •51 -55 -62 -70 •72 -82 -90 -93 -98 -00 -03 -09 -27 -51 ■60 -65 -96 -12 Kurve 5 1 . 697 690 684 678 673 667 663 653 648 643 639 633 630 617' 613 610 606 602 598 595 591' 589 585' 583 580 577' 574' 572 569 566' 564 559' 553' 548' 543 539 534 529 5— 5— 690fj.[Ji 0^ 684 0- 678 0- 673 0- 667 0- 663 0- 653 0- 648 0- 643 0- 639 0- 633 0- 630 0- 617-5 0- 613 0- 610 0- 606 0- 602 0- 598 0- 585 0- -591-5 0- 589 0- 585-5 0- -583 0- 580 0- -577-5 0^ -574 • 5 0- 572 0- -569 0- -566-5 -564 -559-5 553-5 -548-5 -543 -539 534 529-5 -525 • 5 31 15 18 48 51 34 31 37 39 40 73 81 74 66 51 44 51 53 62 66 62 64 68 72 74 83 90 93 00 02 09 14 24 34 42 51 56 76 Kurve 52. 156 H. Greilach, Lepidium bei Yg' Normalkerze. Entfernung von der Lichtquelle 1 m 2 ;» 3ot 704 —697 [ji|j. 1-11 704 —697 |j.|j. •55 697 —690 1^.\^. ■51 697 —690 1-51 697 -690 -79 690 —684 •41 690 —577-5 oo 690 —684 -88 684 —678 ■54 577-5-574-5 3-16 684 —678 1 -65 678 —673 ■70 574-5—572 2-56 678 —653 t >o 673 —667 •83 572 —569 2-72 653 —648 42 667 —663 1 ■14 569 —566-5 2-91 648 -643 24 663 —658 1 ■55 566-5—564 4-12 643 —639 -21 658 —653 1 •46 639 —630 •24 653 —648 1 ■24 630 —627 31 648 -643 ■98 Endabsorption. Deut- 627 —622-5 38 643 —639 ■83 liches Eri ^rünen 622-5-617-5 46 639 —633 •70 nach 144 St unden. 617-5—613 27 633 —630 •74 613 —610 21 630 -622-5 •85 Kurve 53. 610 —598 11 622-5-617-5 -87 598 —591-5 10 617-5—610 -90 591-5—585-5 09 610 -606 -88 585-5—583 03 606 —602 79 583 —580 08 602 —598 70 580 —574-5 . 14 598 —595 68 574-5—572 21 595 -591-5 62 572 —569 23 591-5-585-5 66 569 —561 27 585-5 -580 74 561 —556 42 580 —574-5 88 556 — 551 51 574-5—572 85 551 —548-5 65 572 —569 88 548-5-546 70 569 —566-5 98 546 —543 82 566-5—564 00 543 —541 2 ■ 11 564 —559-5 03 541 —539 2-56 559-5—553-5 553-5-548-5 548-5—543 21 46 51 Deutliches Er| jrünen 543 —539 60 nach 144 Sti anden. 539 —534 82 Kurve 54. 534 —527 Deutliches Erj nach 144 Sti 2-56 jrünen .inden. Kurve 55. 1 i Entstehung des Chlorophylls. 157 Entfernung von der Lichtquelle 4 ni o m 6 m 697 690 684 678 673 667 663 658 653 648 639 633 630 627 622 617 613 610 602 591 589 585 583 580 577 574-5 572 569 566-5 564 559 553 548 543 — 690 [j-p. 684 678 673 667 663 658 653 648 639 633 630 627 622-5 617-5 •613 610 602 ■591-5 589 585-5 583 ■580 ■577-5 574-5 572 569 566-5 564 559-5 553-5 548-5 543 539 09 46 51 74 83 95 00 66 51 55 62 88 83 70 64 59 66 55 62 66 74 79 85 88 93 97 02 06 09 34 42 60 82 56 Sehr schwaches Er- grünen nach 144 St. Kurve 56. 697 690 684 678 673 667 663 658 653 648 643 639 633 630 627 622- 617- 613 610 606 602 598 595 589 585 583 580 577' 574 572 564 559 553 548 -690 [JL[J. -684 -678 -673 -667 -663 -658 -653 -648 -643 -639 -633 -630 -627 -622-5 -617-5 -613 -610 -606 -602 -598 -595 -589 -585-5 -583 -580 -577-5 -574-5 -572 -564 -559-5 -553-5 -548-5 -541 34 48 70 88 98 02 00 62 51 70 81 88 03 90 93 88 85 79 77 81 81 93 98 00 08 11 14 17 21 27 42 60 82 12 Kein deutl. Ergrünen nach 144 Stunden. Kurve 57. 697 690 684 678 673 667 663 658 653 648 643 639 633 630 627 622 617 613 610 606 602 598 595 591-5 589 585 583 580 577-5 574-5 572 564 559-5 553 • 5 -690 [ijx -684 -678 -673 -667 -663 -658 -653 -648 -643 -639 -633 -630 -627 -622-5 -617-5 -613 -610 -606 -602 -598 -595 -591-5 -589 -585 -583 -580 -577-5 -574-5 -572 -564 -559-5 -553-5 -548-5 34 41 48 51 83 62 60 51 62 55 62 83 85 97 83 81 79 70 66 74 72 88 90 98 93 95 98 03 06 09 11 08 21 Kein Ergrünen nach 144 Stunden. Kurve 58. 158 H. Greilach, Cucurbita bei Y^-Normalkerze. Entfernung von der Lichtquelle 1 m 2 m 3 m 704 - 697 - 690 - 684 ' 678 - 637 - 633 - 630 - 627 - 613 - 610 - 606 - 602 - 598 - 595 - 591-5- 589 - 585-5- 583 - 580 - 572 - 569 - 566-5- 564 - 559 - 553-5- 548 - 543 - 539 - 534 - 697f.fx 0- 690 0- 684 0- 678 1- 637 c 633 630 627 613 610 606 602 598 595 591-5 589 585-5 583 580 572 569 566-5 564 559 553-5 548 543 539 534 2- 529-5 2- •25 ■31 •66 •55 ■60 •50 -46 ■42 •51 •60 70 ■65 ■60 ■55 ■42 •21 11 •09 11 ■21 17 •09 11 •21 •27 •65 ■70 12 72 Deutliches Ergrünen nach 144 Stunden. Kurve 59. 704 697 690 684 678 673 667 663 658 653 648 643 639 633 630 613 610 606 602 598 595 591 589 585-5 572 566-5 564 559 553-5 548-5 543 539 534 — 697 UfX 690 684 678 0- 673 667 663 658 653 648 643 0- 639 0- 633 0- 630 1- 613 0- 610 0- 606 0- 602 0- 598 0- 595 0- 591- 5 0- 589 0- 585- 5 0- 572 0^ 566- 5 0- 564 0- 559 0- 553- 5 548- 5 543 539 534 529- 5 31 32 34 59 70 89 60 51 09 03 98 88 98 00 88 93 90 88 83 81 70 66 72 74 79 88 97 09 21 27 46 55 65 Deutliches Ergrünen nach 144 Stunden. Kurve 60. 697 690 684 678 673 667 663 658 653 643 639 633 630 627 622 617 613 610 606 602 598 591 589 580 577-5 569 564 559 553-5 548 543 539 534 529-5 OZO 690 fxp. 0- 684 0- 678 0- 673 1- 667 1- 663 0- 658 0- 653 0- 643 0- 639 0- ■633 0- 630 0- 627 0- 622-5 0- 617-5 0- 613 0- 610 0- 606 0- 602 0- 598 0- 591-5 0- 589 0- 580 0- 577-5 0- 569 0- 564 0- 559 0- 553-5 0- 548 543 539 534 529-5 525-5 521 12 48 83 14 09 77 57 36 37 41 57 59 55 48 44 46 48 49 48 44 37 40 53 64 66 68 77 88 00 11 24 31 42 51 96 Sehr schwaches Er- grünen nach 144 St. Kurve 61. Entstehung des Chlorophylls. 159 Entfernung von der Lichtquelle 4 fti m 6 m 697 690 684 678 673 667 663 658 653 648 639 633 630 627 622- 617- 613 602 598 591- 583 580 574' 564 559 553 548 543 539 534 529 521 5— 690fj.|x 684 678 673 667 663 658 653 648 639 633 630 627 622-5 617-5 613 602 598 591-5 583 580 574-5 564 559 553-5 548-5 543 539 534 529-5 521 516 18 25 35 66 70 68 51 41 34 37 41 62 51 44 46 37 49 55 51 55 59 64 66 79 93 98 00 14 21 27 55 70 Kein Ergrünen nach 144 Stunden. Kurve 62. 697 - 690 - 684 - 678 - 673 - 667 - 663 - 658 - 653 - 648 - 643 - 639 - 633 ~ 630 - 622-5- 617-5- 613 - 610 - 606 - 602 - 589 - 583 - 580 - 577 -5- 577-5- 564 - 559 - 553-5- 548 - 543 - 539 - 534 - 529 - 690|i.fj. 0- 684 0- 678 0- 673 0- 667 0- 663 0- 658 0- 653 0- 648 0- 643 0- 639 0- 633 0- 630 0- 622-5 0- -617-5 0- 613 0- 610 0- 606 0- ■602 0- -589 0- 583 0- -580 0- 577-5 0- -574-5 0- -564 0- -559 0- -553-5 0- -548 0- -543 0- ■539 1- -534 1- -529 1- -525-5 1- -18 -26 -28 -41 -48 -44 -21 -25 -21 •28 •31 •37 -48 ■34 -15 -18 •23 -28 -31 -34 -41 -44 -55 •62 -66 -74 -83 •88 •98 -14 -34 -46 -51 Kurve 63. 697 - 690 ■ 684 • 678 ■ 667 ■ 663 653 648 ■ 639 633 630 627 622-5 617-5. 610 602 598 595 591^5 589 583 580 577^5 574-5 569 564 559 553 548 690|X[A 0- 684 0- 678 0- 667 0- 663 0- 653 0- 648 0- 639 0- 633 0- 630 0- 627 0- 622-5 0- 617-5 0- ■610 0- ■602 0- ■598 0- -595 0^ -591-5 0^ -589 0^ -583 0^ -580 0- -577-5 0- -574-5 0- ■569 0- -564 0- -559 0- -553 0- -548 0- -543 0- Kurve 64. 24 34 46 62 51 48 37 41 48 66 62 51 48 31 34 41 44 48 49 62 66 68 70 74 77 81 88 93 98 .60 H. Greilach, Phaseolus bei 7-2" Normalkerze. Entfernung von der Lichtquelle 1 in m 3 m 690 - 684 - 678 - 653 - 648 - 643 - 639 - 630 - 622-5- 613 - 606 - 602 - 598 - 595 - 589 - 577-5- 569 - 566-5- 551 - 548-5- 546 - 543 - 541 - 536 - 534 - 529-5- -684[j.[j. 0- -678 0- -653 c -648 2- -643 -639 630 -622-5 -613 -606 -602 -598 -595 0- -589 0- -577-5 0- -569 0- -566-5 1- -551 0- -548-5 -546 -543 -541 -536 -534 -529-5 -527 4- 48 81 o 56 34 14 11 27 24 21 17 14 95 98 93 98 03 97 00 34 34 42 82 11 Deutliches Ergrünen nach 144 Stunden. Kurve 65. 690 684 678 673 667 658 653 648 643 639 633 630 627 617- 613 610 606 598 589 585- 577- 574- 572 569 565' 564 561 559 556 541 539 534 529- 525- 521- 516' 5— 684!J.fj. 678 673 667 658 653 648 643 639 633 630 627 617-5 613 610 606 598 589 585- 577- 574- 572 569 565- 564 561 559 556 541 539 534 529- 525- 521 516- 512 •5 ■5 '5 ■5 Schwaches Kurve 66 25 29 34 55 88 98 74 51 48 54 66 59 55 41 37 51 49 37 41 48 55 62 68 59 55 51 60 77 79 91 09 14 17 31 42 1-74 grünen und en. 690 684 678 673 667 663 658 648 643 639 633 630 627 622' 617' 610 602 595 585 580 574- 569 564 559' 553' 547 539 534 529- 525' 521 516' 5— 5— 5 — 5 — 684|xfjL 0- 678 0- 673 0- 667 0- 663 0- 658 0- 648 0- 643 0- 639 0- 633 0- 630 0- 627 0- 622-5 0- 617-5 0- 610 0- 602 0- 595 0- 585 0- 580 0- 574-5 0- 569 0- 564 0- 559-5 0- 553-5 0- 547 0- 539 0- 534 0- 529-5 0- 525-5 0- 521 1- 516-5 1- 512 1- Kein Ergrünen 144 Stunden. Kurve 67. -06 •34 -59 -53 -34 -24 -23 -21 •34 -36 -37 -21 -'>5 •28 •29 •31 •34 •37 •48 •49 •55 •60 •64 •66 •70 •79 •83 •88 •90 •09 -21 -40 nach Entstehung des Chlorophylls. 161 Entfernung von der Lichtquelle 4 m. 5 w 6 m 684 - 678 - 673 - 663 - 658 - 653 - 648 - 643 - 639 - 633 - 630 - 627 - 617-5- 613 - 610 - 606 - 602 - 595 - 589 - 572 - 569 - 566-5- 559' 553' 548' 539 534 529' 525' 521 — 678jx[j. 0- 673 0- 663 0- 658 0- 653 0- 648 0- 643 0- 639 0- 633 0- 630 0- 627 0- 617-5 0- 613 0- 610 0- 606 0- 602 0- 595 0- 589 0- 572 0- 569 0- 566-5 0- 559-5 0- 553-5 0- 548-5 0- 539 0- 534 0- 529-5 0- 525-5 0- 521 0- 516-5 1- Kurve 68. 15 17 34 33 31 36 39 41 43 48 44 39 34 31 34 33 34 34 37 43 44 48 51 59 66 74 88 90 98 03 697 690 684 678 673 667 663 658 653 648 643 639 633 630 627 622' 617' 613 610 606 598 595 591' 589 585' 583 577' 569 559' 553' 548' 543 - 539 - 534 - 525-5- 516-5- 5— 5— 690ji}t 0- 684 0- 678 0- 673 0- 667 0- 663 0- 658 0- 653 0- 648 0- 643 0- 639 0- 633 0- 630 0- 627 0- 622-5 0- 617-5 0- 613 0- 610 0- 606 0- 598 0- 595 0- 591-5 0- 589 0- 585-5 0- 583 0- 577-5 0- 569 0- 559-5 0- 553-5 0- 548-5 0- 543 0- 539 0- 534 0- 525 • 5 1- 516-5 1- 512 r 25 21 25 28 34 25 23 25 28 31 37 39 59 57 49 44 41 34 37 44 46 44 41 51 55 64 66 74 83 85 88 90 98 14 21 35 Kurve 69. 690 684 678 673 667 658 653 648 643 639 633 630 627 622' 617' 613 606 602 598 595 583 580 577' 574' 572 569 564 556 548' 541 534 527' 521 684 ixjx 0- 678 0- 673 0- 667 0- 658 0- 653 0- 648 0- 643 0- 639 0- 633 0- 630 0- 627 0- 622-5 0- 617-5 0- 613 0- 606 0- 602 0- 598 0- 595 0- 583 0- 580 0- 577-5 0- 574-5 0- 572 0- 569 0- 564 0- 556 0- 548-5 0- 541 0- 534 0- 527-5 0- 521 0- 514-5 1- -12 -21 •21 •25 •21 •28 -34 -37 -41 -48 -51 -53 -59 -49 -48 •44 •31 •34 •46 •51 •55 •59 •62 •64 •66 •68 -72 •74 •79 •83 •88 •93 •09 Kurve 70. (Mißlungen.) 162 H. Greilach, Ergebnisse der Untersuchungen. Es soll nun nochmals die Aufgabe und der Gang der angestellten Versuche kurz skizziert werden. Es handelte sich darum, den Ergrünungsprozeß und dessen Stetigkeit durch einzelne Stadien desselben vor Augen zu führen, zu zeigen, wie der Zustand des jeweiligen Farbstoffmoleküls in diesen Stadien durch das Spektrum sich manifestiert. Hiezu war vor allem die richtige Wahl der Lichtintensität erforderlich (V2-, V4"» Vg-Normalkerze), zweitens eine bei sämtlichen Versuchen gleichbleibende Zeitdauer der Belichtung (144 Stunden), wäh- rend welcher die Pflanzen im ganzen und großen normal fort- wuchsen und keine besonders auffallenden heliotropischen Krümmungen zeigten. Hiedurch war auch das sonstige Experi- mentieren unter stets vergleichbaren Zuständen bedingt, so z. B. bezüglich des Quantums der zu untersuchenden Blatt- mengen (4^) oder bezüglich des Volums von 96^0 Alkohol, in welchem die Blätter zerdrückt wurden (\4 cm^) u. a. Daß bei den spektrophotometrischen Untersuchungen stets die näm- liche Schichtendicke (270 cm) verwendet werden mußte, ist ebenfalls selbstverständlich. Die Betrachtungen über die Fluoreszenz und deren Deutung kommen erst in zweiter Linie in Betracht. Wenn nun im folgenden die hauptsächlichsten Resultate der Untersuchungen angegeben werden sollen, so seien die Definitionen der in Rede stehenden Farbstoffe nochmals voran- gestellt: a. Etiolin (im Sinne Pringsheim's genommen, also kein Carotin) ist jener grüne Farbstoff,^ welcher aus unbelichteten Keimlingen gewonnen, in konzentrierter Lösung respektive bei beträchtlicher Schichtendicke in Alkohol die Hauptabsorptionen X = 640 — 620 [X[x hervorbringt.^ Dieser grüne Farbstoff wird 1 Wiesner identifiziert, wie aus dessen zitierter Abhandlung über die Entstehung des Chlorophylls hervorgeht, Etiolin mit Xanthophyll und Autumno- phyll. Diese Arten von gelben Pflanzenfarbstoffen sind entschieden Carotine oder Carotinine. 2 Nebenabsorptionen (siehe p. 127) kamen nicht weiter in Betracht. Entstehung des Chlorophj-IIs. 163 jedoch durch das stets überwiegende Carotin vollständig ver- deckt. ß. »Stationäres Chlorophyll« bedeutet im Gegensatze zu Etiolin jenen grünen Farbstoff, welcher während des Er- grünungsprozesses neben dem Etiolin erscheint und zwar nach der im früheren Texte beschriebenen Weise. Diese Chlorophyllmodifikation ^ allein erweist sich im Lichte als beständig und ist also gleichbedeutend mit dem reinen Chlorophyll in der Pflanze. 1f. Von den verschiedenen lonengruppen im jeweiligen Farbstoffmoleküle kommen im folgenden zwei ganz besonders in Betracht und zwar jene, welche zwischen X z=. 680 — 640 [jlji schwingt (also dem stationären Chlorophyll ange- hörend), welche mit »Gruppe ^■< bezeichnet werden soll; zweitens jene, welche zwischen X = 640 — 620 [xp. oszilliert (dem Etiolin angehörend), welche wir »Gruppe^« nennen wollen. Die Ergebnisse sind folgende: 1. Sowohl in gymnospermen als auch in angiospermen Pflanzen findet sich Chlorophyll vor bei Keimlingen, welche in strengster Dunkelheit aufgezogen werden. Während jedoch bei den ersteren nachweislich nur stationäres Chlorophyll auf- tritt, so findet sich bei den letzteren jene Chlorophyllmodifika- tion vor, welche die Pflanze zur Bildung von stationärem Chlorophyll disponiert, ein Farbstoff, welcher gewöhnlich mit dem Terminus »Pringsheim'sches Etiolin« bezeichnet wird. Dieses Etiolin besitzt, wie das eigentliche Chlorophyll, eine grüne Farbe, dispergiert anomal und fluoresziert in alkoho- lischer Lösung (zeigt Fluoreszenz L Art nach Lommel). 2. Dieses Etiolin entsteht und verschwindet wieder in den Dunkelkeimlingen. Der gelbe Farbstoff beim Etiolement rührt vom Überwiegen des Carotins und anderer mit Carotin ver- wandter gelber Farbstoffe her. Ob die etiolinhältige Pflanze auch assimilieren kann, konnte des äußerst geringen Quan- tums des genannten Farbstoffes wegen nicht nachgewiesen \\'erden. 1 >Etiolin« ist ebenfalls als eine solche zu betrachten. 164 H. Greilach, 3. Das Gelbvverden der Blätter im Herbste beruht eben- falls auf dem Überwiegen gelber Farbstoffe, niemals findet sich auch nur eine Spur von Etiolin in solchen Blättern wieder, denn ein umkehrbarerer Prozeß Chlorophyll ^ Etiolin ist experimentell nicht nachgewiesen, in der Natur aber ent- schieden unmöglich.^ 4. Die erste unter den oben angeführten Verhältnissen wahrnehmbare Wirkung des Lichtes auf eine etiolinhältige Pflanze besteht darin, daß Etiolin in stationäres Chlorophyll sich gleichsam umwandelt, indem sich ein allmählicher Über- gang von Eigenschwingungen der Gruppe g in solche der Gruppe Y vollzieht (kf. die Tafeln und Tabellen). Dieser Übergang erfolgt stetig und zwar derart, daß mit der Abnahme der Schwingungen in der Gruppe g proportional eine Zunahme der Schwingungen in der Gruppe y sich voll- zieht, wie ebenfalls die beigefügten Tafeln zur Genüge dartun. Während des eigentlichen Ergrünungsprozesses sind also Schwingungen beider lonengruppen vorhanden, die einen von größeren, die anderen von kleineren Amplituden. Selbstver- ständlich wird es auch einen Zeitpunkt geben müssen, wo beide Amplituden gleich erscheinen, wo also Etiolin und stationäres Chlorophyll in gleichen Mengen vorhanden sind (kf. Kurve 38 auf Tafel II und Kurve 43 auf Tafel 11). Man sieht also stets zwei Absorptionsstreifen nebeneinander- im Spektrum der Lösung, den einen heller und schmäler, den anderen breiter und dunkler, je nach Maßgabe des Licht- genusses, welcher während des Versuches der Pflanze zukam. Nur im Dunkeln geschehen die Schwingungen der Gruppe g um eine stabile Gleichgewichtslage, bei der Belichtung geht dieser Zustand verloren, bis wieder eine stabile Lage in der Gruppe Y erreicht ist. 5. Zeigt sich keine Spur von Eigenschwingungen in der Gruppe^ neben denen der Gruppe y mehr (ist also alles Etiolin 1 Kf. hierüber Kernst, Theoretische Chemie, 1900, p. 617 ff. 2 Diese beiden Absorptionsbänder sind durch einen hellen Lichtstreifen getrennt, an dessen Stelle später der Absorptionsstreifen II des stationären Chlorophylls tritt; kf. z. B. Kurve 7 auf Tafel I, Kurve 24 auf Tafel I etc. Entstehung des Chlorophylls. 165 verschwunden), so geht die Bildung von stationärem Chloro- phyll bei genügender Beleuchtung sehr rasch vor sich (kf. das rasche Ansteigen der Chlorophyllabsorptionskurven nach dem Verschwinden der Maxima zwischen X r= 640 — 620 |jl|jl in den Tafeln). Dies hat seinen Grund darin, daß der Widerstand gegen die Schwingungsenergie der Gruppe g vollkommen auf- gehoben ist. So lange Eigenschwingungen beider lonengruppen neben- einander bestehen, erscheint beim Ergrünungsprozesse die Gesamtleistung des Lichtes als die zur Lostrennung beider Schwingungskomplexe verwendete Arbeit wieder.^ Sind aber nur mehr Schwingungen in der Gruppe y vorhanden (liegt also nur mehr stationäres Chlorophyll vor), so werden dieselben allerdings durch die Einwirkung des Lichtes verstärkt, allein nur so lange, bis die für den »aktiven Teil des Chloroplasten« notwendigen Dispositionen getroffen sind, d. h. bis die Pflanze unter normalen Lebensverhältnissen sich befindet. Dann geht die Neubildung des Chlorophylls nicht bis ins Unendliche fort, sondern stets wird Chlorophyll im Licht auch zerstört, welche beide Prozesse (Neubildung und Zerstörung) sich bis zur herbstlichen Verfärbung das Gleichgewicht halten. 6. Die Entstehung des Chlorophylls gestaltet sich bei verschiedenen angiospermen Pflanzen bezüglich der Zeitdauer gemäß der jeweiligen individuellen Konstitution verschieden. So ergrünen z. B. in der Jugend anthokyanführende Pflanzen sehr schnell. Geringe Intensitäten (weitere Entfernung von der Lichtquelle) bewirken jedoch, daß das Minimum der Chloro- phyllbildung bei verschiedenen Pflanzen annähernd dieselbe Grenze erreicht, wie dies bereits Wiesner nachgewiesen hat. In der Natur geht der geschilderte Prozeß oft mit einem Schlage (jedoch nie etwa unstetig) vor sich, da ja helles diffuses Tageslicht die äußerst geringe Menge von Etiolin bald zu zerstören vermag. Der Umstand, daß das Ergrünen etiolierter Keimlinge bei sehr hoher Intensität weniger rasch erfolgt als bei schwächerer. 1 Selbstverständlich finden die Oszillationen der Gruppe g auch im Dunkeln statt. 166 H. Greilach, hat seinen Grund darin, daß eine zu starke Oxydation sowohl des Etiolins als auch des Chlorophylls erfolgt, so daß ein normales Ergrünen unmöglich wird. 7. Über das Auftreten und Verschwinden der einzelnen Absorptionsbänder (in 96^/q alkoholischer Lösung) je nach Maßgabe der Lichtintensitäten, denen die Keimlinge während der Versuche ausgesetzt waren, ist in den Tabellen und Tafeln das Nötige zu ersehen. Es sei jedoch hier darauf aufmerksam gemacht, daß nicht überall dort, wo man auf den ersten Blick ein Maximum der Absorption zu sehen glaubt, ein solches wirklich vorhanden ist, wie dies manchmal bei Beschreibungen von Chlorophyll- und anderen Absorptionen angegeben wird. Die photometrische Messung ergibt bei schwachen Banden meist nur einen Wendepunkt in der Kurve. ^ Daß auf Absorptionen im stärker brechbaren Dispersions- bereiche nur wenig Rücksicht genommen werden konnte, hängt mit der Versuchsmethode zusammen, denn es konnten nur sehr dicke und konzentrierte Lösungsschichten untersucht werden, bei denen meist nach \ z=z 530 [X[x bereits die End- absorption auftrat, 8. Das Chlorophyll ist in seiner Entstehung, d. h. so lange Schwingungen der Gruppe g und y vorhanden sind, ein doppelt fluoreszierender Körper. Die Farbe des gesamten Fluoreszenzlichtes ist dann eine Mischfarbe, welche von Licht- rot bis ins dunkle Karminrot variiert, je nach der Menge des neugebildeten Chlorophylls. 9. Der Umstand, daß die sensibilatorische Wirkung einer Substanz mit der Abnahme der Fluoreszenz wächst, läßt daraufschließen, daß der Chlorophyllfarbstoff in der Tat als Sensibilisator wirkt.^ Denn es ist bekannt, daß die Fluoreszenz im lebenden Blatte entweder gar nicht oder nur sehr schwer wahrnehmbar ist, obschon zwischen B und C im Spektrum ein bedeutendes Absorptionsmaximum wahrgenommen wird. Zu dieser Sensibilisation wird die Energie der wirkenden Strahlen 1 Kf. auch Wüllner, Strahlung I. 2 Kf. Timirjazeff, Compt. rend. 1885, Nr. 12; ferner Reinke, Ber. der deutschen bot. Ges. 1883. Entstehung des Chlorophylls. 167 vollständig ausgenützt, wie dies die erwähnte starke Ab- sorption beweist; zudem besitzt bei jeder photochemischen Aktion der Exstinktionskoeffizient einen weit größeren Wert als bei rein optischer Absorption. ^ Daß jedoch dieser ganze Energieverbrauch im Assimilationsprozesse sich als nutzbare Arbeit wiederfindet, wäre in der Tat eine irrige Behauptung;- am allerwenigsten kann eine allgemeine Norm über irgend welche Proportionalität zwischen Absorption und Assimilation aufgestellt werden.^ Wird nun Chlorophyll in fluoreszierenden Zustand übergeführt, z. B. durch Lösung in fetten oder ätherischen Ölen, Alkohol etc., wobei stets eine Tötung des betreffenden Pflanzenteiles früher erfolgt ist, so findet die frühere rein chemische Aktion ihr Äquivalent in der Fluores- zenz (kf. Reinke, 1. c.).* Hiebei braucht allerdings nicht ange- nommen zu werden, daß das Chlorophyll in der lebenden Pflanze sich in fester Phase vorfinde, wenn auch Reinke's geniale Versuche hierüber manches Plausible an sich tragen. Nach Kohl's (1. c.) Bemerkungen müßte im Spektrum des festen Chlorophylls auch der Streifen des festen Carotins, des steten Begleiters des grünen Farbstoffes, sich vorfinden, welcher zwischen X = 524 — 468 {X[jl liegt. Letzteres ist in der Tat nicht der Fall. Reinke's Ansicht, daß beim Ergrünen eine Zwischen- substanz als Begleiter des Etiolins (in Pringsheim'schem Sinne) die Hauptrolle spiele, auf welche Substanz das Licht direkt wirke (über deren Konstitution man allerdings nichts Sicheres weiß), stimmt mit den Ausführungen Pringsheim's^ überein, 1 Kf. Winkelmann, 189-1, Bd. 2, Handbuch der Physik (aut. Winkel- mann). 2 Tatsächlich wird nur ein kleiner Teil der Energie der Sonnenstrahlen in der Pflanze beim Assimilationsprozesse ausgenützt. Kf. Pfeffer, Pflanzen- physiologie, I. 3 Letzteres geschah von Richter: »Etüde sur la photosynthese et sur l'absorption par la feuille verte des rayons de differentes longeurs d'onde.« Rev. gen. de bot. 1902. 4 Kf. auch Winkelmann, Handbuch der Physik, II, 1, p. 483 (aut. S t e n g e r) . ■-> Wied. Ann. 32, 384. Sitzb. d. mathem.-naturw. KL; CXIII. Bd., Abt. I. 12 168 H. Greilach, Entstehung des Chlorophylls. wonach die Erscheinung der photochemischen Induktion stets auf Bildung von Zwischensubstanzen zurückzuführen sei. Sicheres ist hierüber nicht bekannt. Wahrscheinlich ist es das Carotin, welches beim Ergrünungsprozesse sich in hervor- ragender Weise beteiligt, denn nach Kohl's Versuchen steht es fest, daß die Carotinzunahme beim Ergrünen nur sehr langsam vonstatten gelie, so daß »in den ersten Stadien des Ergrünens nicht viel mehr Carotin vorhanden ist als vor dem- selben vorhanden war«. Wiesner (1. c.) hat sogar eine Ab- nahme des Xanthophylls, d. i. des Carotins, beim Ergrünungs- prozesse konstatiert.^ Zum Schlüsse fühlt sich der Verfasser verpflichtet, vor allem Herrn Hofrat Dr. J. Wiesner für dessen Anregung zur vorliegenden Arbeit und das Material zur Ausführung derselben im k. k. pflanzenphysiologischen Institute, sowie Herrn Prof. Dr. Franz Exner, Herrn Privatdozenten Dr. A. Lampa für die gütige Überlassung und Einführung in den Gebrauch der Spektralapparate im k. k. physikalischen Institute, sowie Herrn Dr. K. Linsbauer, Assistenten im pflanzenphysiologischen Institute, für dessen stets bereite Einführung in die Literatur und Behandlung des Pflanzenmaterials seinen ergebensten Dank auszusprechen. 1 Eine rein theoretische Beschreibung des Ergrünungsprozesses behält sich der Verfasser für später vor. Gi'eflach,IL:Entstehung des CHorojihyils. Taf.I l j l / ; 1/ [ : i/ n i i ;/i '/l ^ / ,' // / M / f '^A ¥ / \ f. ^•; / 1- Ji .,\ ^^ w ^ /- l 1 1 \ r vj ^i // ^ i ^ V,' ^ ^) — -' / r ' (j •^ y y 53 1. ^ ^--.. V 'n /■ — - y ^ -J ^.. -^v- ■h /•• '•n p — K, / V' i H e e; t ( a s Hl r et i) « u » 59 D S & s D S lO V 10 s S2 / , (_, ' J / , f\ /L — 7 il js / 1 ! 1 ■-/ j y^ l_ M /■ \ ! r '/ \ \.> N, / /' ^ S- ^ /■ -^ ^ \ ^'V j ' ^\ K ^ 1^ ><■ r -^z- / -t " t x\. y f (— "N / '\ V 'H > ■■-X './ r ^ '■ tr." 7 ■ (9 st C7 K ec u GS sz D ei GO D 53 SS % D SE S-H ■rt ST " " — — ?.n . ._^ ^ T /, ISO i\ // ]i 7 tu i / '//' U p' ,■;■/ / ik 10 r ll /H T A 1 fi y .-/ 9n _/ \ .'f / \ V V y /- / \ A "? 5^ x/ (y, / _/ r-^. -'■^ y ■/* / / f '■" A z^ ^' f» ri"' ^- y A: H V ~ 7 ; \ ^<- '■y^ 7J1 n js- ^^-A - '' 71 1 C9 ES "6 ECI esa i40 Gl GZI "^BlO — M KM 1 1 " " 1 1 1 — ,»< isp 1 1 ISO — ITO 160 ISO / IM 1 ■''' ^ / / ISO 1 ■--, \ / rfr^/ 120 / -■- ■i r;- ^ -^ ' ItO ^ y UO ^ 100 /^ ^\ \. ^ ^- 90 l^'iMi:^ Ot ./ / SO T^-pr •n-' Y-' u.,^^ /^'Vjo- ^/ — so ^ X / — so iz r-r 1 — M — I u 1 _jL| I 1 — j 10 1 6T0 6«0 eso m EtO EU EID GOO S9 580 sn SM SSO SIO S30 SZO SlO Sitzungsberichte il.kais. Akud. d-TViss., inathriiaUirw. Classe, Bd.CSIII.AbthJ,1904. LitiLAiist,* TlLBMin«-nrOLl'>'ien. "° ''"^^rtrit "" «" isTi^ri^ «•'maih.-j,atunv. Clause, Bd Greflacli,!!.: Entstehung des CMoroplr^s. Tal'.II, ' il / ; / / V '/ / i / \ r' -'l / 7 »• ^ \ 1 // V / ^ ' 1 /// / /\ \ / \ 1 / i V \ . 'fl. y'- yf \ \ ^ "7 -]- i L. , # / L \ \ -> 4 / /i \ .^ V' A ,'" i! V ^ Y 'iA^ '' . A ^. / — f p J ■A ;( LH-^ /.^ & " Jj'^ -\^ /^- a fieo SSO « M) e iZ i G S9 st a s7 K 5( *t n sz 1 P -f — i ; i i \\ ;o. \, /l ZOO V \^ N 31. \ \ / 'II \ / /f s \ /. 4 \ y /. 1 / V / / i 'V \ 1 ' t / 1 ■ '/ \ J ! /,;) / K. '. f/' V "'■j. r- '0 Sf i /// V- '', /{ 't ; ;/ \ ' M. \ 11} ^ 1 i /,'■■ ^•\ ^ '/ / V ! !/. j». y--- / \ / /'. / - ,/ ) .\ ^ .' '')'' / .-£ /,. -> f '~ _. / / il 7" — — A u / / y, — 1 // n 1 // ■'7 — 1 / i'h '■? 1 r U, /' / ^ f f L ay \ 'N f /// \-i /_ , \ V- ^1 - ^ j ! 1 ) ^■f 1 "■i " t 'A . 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Als ich mich mit dem verwickelten Bau der Erdöllagerstätten von Wietze beschäftigte, wurde mir mitgeteilt, daß man in den Bohrlöchern auch »Muschelkalk« durchsank; für diese Be- zeichnung konnten mir keine Gründe angegeben werden. Es gelang mir, eine Probe dieses sogenannten Muschel- kalkes aus dem Bohrloche V der Grube Hansa zu bekommen, der in 245 ni Tiefe angefahren wurde. Er ist lichtgrau mit einem Stich ins Grünliche, feinkörnig und fühlt sich sandig rauh an. Ich vermutete, daß das Gestein Dolomit sei und löste es in kalter Salzsäure, wobei es lebhaft aufbrauste. Es verblieb ein ziemhch bedeutender lichtbraunei Rückstand, der unter dem Mikroskop nebst unregelmäßig begrenzten erdigen Teilchen, reichlich aus säuligen Kriställchen, von langgezogenen Sechs- ecken begrenzt, besteht. Diese Kriställchen haben meist eine Länge von 0-113 bis O'IS mm, die größte gemessene Länge ist 0-1808 w«?, die größte Dicke O-OMAmm. Derbraune Lösungs- rückstand setzt sich teils zu Boden, teils schwimmt er schaum- artig am Rande; beide Partien bestehen aus Ton und Kriställ- chen, jene am Boden sind etwas größer. Im Lösungsrückstande findet man auch einige sehr kleine manchmal rhombisch begrenzte schwarze Teilchen, die hie und da an den Rändern ausgefranst erscheinen, und die ich für Kohle halte. Sehr selten sind auch lichtbraune, sehr kleine Kügelchen eingestreut. Organisierte Teile wurden vergebens gesucht. 12* 170 H. Höfer, Anfänglich hielt ich die Kriställchen für Quarz, wovon ich jedoch bei der weiteren Untersuchung bald abkam. Da sie auf Hepar reagieren, vermutete ich Baryt, doch bemühte ich mich vergeblich, eine Baryumreaktion zu erhalten. Ich löste den sogenannten Muschelkalk auch in warmer Salzsäure, wonach die verbliebenen Kriställchen unter dem Mikroskope etwas korrodiert erschienen, was mich zur Ver- mutung veranlaßte, daß sie aus Gips bestehen. Da dieser, wenigstens in Kristallen, bisher nie als authigener akzes- sorischer Bestandteil des Kalks oder des Dolomits gefunden wurde, was um so mehr überrascht, nachdem Einschluß und Hülle sich chemisch so nahe stehen und nachdem im Kalk- stein bereits eine große Zahl von kristallisierten Mineralien auch mikroskopisch, darunter Sulfate (Schwerspat und Cölestin), nachgewiesen wurden, so bekam dieser Fund für mich ein erhöhtes Interesse. Herr Professor R. Jeller an der hiesigen k. k. Bergakademie hatte die besondere Güte, eine eingehende Analyse vorzunehmen, wofür ich ihm auch an dieser Stelle wärmstens danke. Er fand in der Tat, daß die fraglichen Kriställchen aus Gips bestehen. Das Ergebnis seiner Unter- suchung ist folgendes: »In verdünnter, kalter Salzsäure lösen sich unter Kohlen- säureentwicklung etwa 407o des Gesteins; in der Lösung wurde CaO und MgO bestimmt, deren Carbonate im Ver- hältnis 5 : 3 stehen. Der Rückstand enthält, neben SiO.^, AI2O3 und FCaOg, Kalkerde und kleine Mengen von MgO auch Schwefelsäure; man kann ihn daher als ein Gemenge von Ton und Calciumsulfat ansprechen, welch letzteres rund 30 7o oder als Gips mit 2 Molekülen Kristallwasser 38 7o des Gesteins beträgt.« Aus Jeller s orientierender Analyse geht folgende Zu- sammensetzung des "sogenannten Muschelkalkes von Wietze hervor: Dolomitischer Kalk 407o Gips 38 Ton 22 looy, Gipskriställcheii im dolomitischen Kalk. 171 Der Dünnschliff dieses dolomitischen Kalkes zeigt die Gipskriställchen ganz unregelmäßig eingestreut. Wegen ihrer scharfen Begrenzung sind sie authigen; mit Rücksicht auf die geringe Härte des Gipses würden die Kristalle nicht so scharf begrenzt sein, wenn sie allothigen wären. Es fragt sich jedoch, ob sie ursprünglich mit dem Kalk- stein gebildet wurden — syngenetisch — oder später aus dem- selben entstanden — epigenetisch — sind. Nach den Versuchen Usiglio's schließt der Absatz von CaCOg ab. wenn 1000 Volumteile Meerwasser auf 190 Volum- teile abgedampft sind; damit beginnt aber auch sofort die Aus- scheidung von CaSO^, was auch die Beobachtungen in den Salzgärten bestätigen. Faßt man den Kalk von Wietze als ein solches chemisches Präzipitat auf, so wäre es immerhin denk- bar, daß bei angenähert jener Konzentration (190 Volumteile) bald Kalk, bald Gips ausgeschieden werden kann, und zwar infolge wiederholten Wechsels der Konzentration durch neuer- liche Zuflüsse von Meerwasser. Man hatwiederholtaufden geringen Gehalt des Meerwassers an CaCOg hingewiesen, der im offenen Meere nur 0-017 bei 35-277oo Gesamtrückstand beträgt; doch fand Usiglio den- selben für das Meerwasser bei Cette mit 0'114 bei 37-6557oo Rückstand, was mit der Nähe der südfranzösischen Kreide- küste erklärt wurde. Es ist somit möglich, daß der Gehalt an CaCOg unter ähnlichen günstigen Verhältnissen noch höher steigen kann. So z. B. kann ein Eluß in der Nähe münden, dessen Wasser sich an der Oberfläche des Meeres ausbreitet, durch Verdunstung Kohlensäure verliert und CaCO^ in größerer Menge abscheidet. Solche direkte Abscheidungen von Calciumcarbonat wurden z. B. an den Rhonemündungen und an den Küsten von Gran-Lanaria beobachtet.^ Setzt man für den sogenannten Muschelkalk von Wietze organischen Ursprung voraus, obzwar im Dünnschliffe organi- sierte Reste nicht beobachtet wurden, so wäre es immerhin denkbar, daß sich in einem mehr oder weniger vom offenen Meere abgeschnürten Becken ein organischer Kalkdetritus anhäufte, 3 Dr. F. Zirkel: Lehrbuch der Petrographie. IL Aufl., IIL Bd. S. 482. 172 H. Höfer, durch Kalkausscheidung verkittet wurde und daß bei weiterer Konzentration Gips auskristallisierte. Tierisches Leben dürfte auszuschließen sein, da ja das Eiweiß CaSO^ zersetzt; dies dürfte die Ursache sein, warum Gipskristalle so überaus selten im Kalk als authigene Bildung vorkommen. Eine dritte Möglichkeit wäre die, daß der Gips im Kalk zwar authigen, doch epigenetischen Ursprungs ist. Es kann später in den Kalk Schwefelsäure oder ein Sulfat eingedrungen sein, welches CaS O^ und eventuell ein im Wasser leicht lösliches Carbonat bildete, welch letzteres entfernt wurde. Schwefel- wasserstoffdämpfe, die ja in Erdölgebieten keine Seltenheit sind, können bei ihrem Aufsteigen in Schwefelsäure verwandelt werden. Es wäre noch zu erwägen, ob der Kalk von Wietze nicht ein Quellenabsatz sei, was zwar wenig wahrscheinlich ist. In den Calciumcarbonat abscheidenden Karlsbader Thermen fand schon W. von Haidinger größere Schwerspatkristalle und Ingenieur J. Knett in neuerer Zeit auch kleine. Wenn auch Gips viel leichter als Baryt löslich ist, so ist es doch denkbar, daß bei einer gewissen Temperatur Gips aus Quellwasser neben Calciumcarbonat ausgeschieden wird. Welche der erwähnten Möglichkeiten der Entstehung der Gipskriställchen im dolomitischen Kalk die größte Wahr- scheinlichkeit für sich hat, muß durch spätere Untersuchungen entschieden werden. Der Frage über die Entstehung der im Kalkstein authigenen fremden Kristalle, häufig von mikro- skopischer Kleinheit, ist man bisher überhaupt so ziemlich aus dem Wege gegangen; es ist gewiß wünschenswert, wenn man sich auch einmal mit dieser Frage beschäftigt, was jedoch nicht auf Grund eines Fundes in einem Bohrloche, sondern an den zu Tage anstehenden Kalksteinen, deren Genesis leichter zu enträtseln ist, entschieden werden muß. Es werden die syngenetischen von den epigenetischen Bildungen, letztere insbesondere in den körnigen Kalken, zu trennen sein. Wenn auch bisher das Vorkommen von authigenen Gips- kriställchen im Kalke nicht beobachtet wurde, so ist dennoch CaSO^ wiederholt in Kalksteinen von Analytikern nachgewiesen worden, so in der Kreide von Ringsted (0-077oX iiach Gipskriställchen im dolomitischen Kalk. 173 A. Völcker im Cornbrash Englands (0-24°/q) und im Hauptoolith (0"20%), also nur in sehr geringen Mengen; der Gipsdolomit des Thüringer Waldes darf hier zum Vergleiche wohl nicht herbeigezogen werden. Abgesehen von dem wissenschaftlichen Interesse, welches das Vorkommen der Gipskristalle im dolomitischen Kalkstein bietet, so kann diese Tatsache für Wietze auch eine praktische Bedeutung haben. Die Lagerungsverhältnisse des dortigen Erdölvorkommens sind nicht einfach. So weit meine Unter- suchungen reichen, ist eine von SO nach NW streichende Antiklinale von Juraschichten vorhanden, die teils von Längs-, teils von Ouerbrüchen durchsetzt ist. Die Bohrungen bringen nur spärlich bestimmbare Versteinerungen zu Tage, weshalb jedes Moment zur Bestimmung des geologischen Niveaus der durchsunkenen Schichten angewendet werden muß. Wenn es nun gelänge über tags anstehend jenen dolo- mitischen Kalk im hannoverschen Jura, eventuell in der Trias zu finden, der als Lösungsrückstand ebenfalls Gipskriställchen und Ton enthält, so wäre hiedurch ein petrographischer Behelf zur genauen Bestimmung des geologischen Horizonts für die Wietzer Erdölbohrungen gegeben. An jenen Tagaufschlüssen wäre es auch möglich zu entscheiden, auf welche Weise die Gipskriställchen im dolomitischen Kalkstein entstanden sind. SITZUNGSBERICHTE DER KAISERLICHEN AKADEMIE DER WISSENSCHAFTEN. MATHEMATISCH -NATURWISSENSCHAFTLICHE KLASSE. CXIII. BAND. IV. HEFT. ABTEILUNG I. ENTHÄLT DIE ABHANDLUNGEN AUS DEM GEBIETE DER MINERALOGIE, KRISTALLOGRAPHIE, BOTANIK, PHYSIOLOGIE DER PFLANZEN, ZOOLOGIE. PALÄONTOLOGIE, GEOLOGIE, PHYSISCHEN GEOGRAPHIE UND REISEN. t I Die Silikatsehmelzen (Erste Mitteilung) von C. Doelter, k.M.k.Akad. (Mit 7 Textfiguren.) (Vorgelegt in der Sitzung am 18. Februar 1904.) Einleitung". Durch die Fortschritte der physikaUschen Chemie wird auch neues Licht auf die Natur der SiHkatschmelzen geworfen. Es ist jedoch nicht zulässig, die Theorien ohne nähere Prüfung auf die Silikate zu übertragen, da Abweichungen namentlich von den für verdünnte Lösungen gültigen Gesetzen möglich sind.^ Ich halte es für unbedingt notwendig, ein großes Material von Beobachtungen und Messungen zusammenzutragen, ehe die Theorie der Silikatschmelzen in xAngriff zu nehmen ist, obgleich ich nicht verkenne, daß theoretische Betrachtungen, wie sie z. B. Mey erhoff er ^ angestellt hat, von großer Wichtig- keit sein können, indem sie das Augenmerk auf dieeutektischen Mischungen lenken; doch zeigen gerade meine Beobachtungen, daß hier nicht dieser einzige Gesichtspunkt entscheidet. Was die Ausscheidungsfolge anbelangt, so wird die Anwendung physikalisch-chemischer Theorien ganz von Nutzen sein, um die empirisch erhaltenen Resultate zu erklären. Nötig sind aber 1 Man vergleiche den wichtigen Aufsatz Bodländer's, N. J. f. Mineral., Beil., Bd. XII. 2 Z. f. Kristall., Bd. 37, 1902. 178 C. Doelter, Beobachtungen der Ausscheidungsfolge und iMessung der Temperaturintervalle, in welchen die Ausscheidung erfolgt. Hiebei kann man sich aber mit der Untersuchung erkalteter Schmelzen nicht begnügen, man muß, wie es hier zum ersten Male geschieht, die Vorgänge direkt unter dem Mikro- skop beobachten, unter gleichzeitiger Messung der Temperaturen. Erst wenn für verschiedene Mischungen Diagramme angefertigt sind, wird man das Material sichten und zu einer endgültigen Theorie gelangen können. Rosen busch^ hat für die Reihenfolge der Mineral- ausscheidungen in Eruptivgesteinen zwei Sätze aufgestellt: 1. Die kristallinen Ausscheidungen in einem eruptiven Silikatmagma folgen sich nach abnehmender Basizität derart, daß in jedem Augenblicke der Gesteinsbildung der noch vor- handene Kristallisationsrest saurer ist als die Summe der bereits auskristallisierten Verbindungen. a) Zuerst kristallisieren die Erze und andere Übergemeng- teile, Apatit, Spinell; h) dann folgen die Mg- und Fe- oder Ca Mg-, CaFe-Silikate Olivin, Biotit, Augit etc., wobei Orthosilikate vor denMeta- silikaten entstehen; c) hierauf die Feldspate und ihre Vertreter; d) der Quarz. 2. Der zweite Satz lautet: Die relativen Mengen der in einem eruptiven Silikatmagma vorhandenen Verbindungen wirken bedingend auf die Reihen- folge ihrer Ausscheidungen insofern, als im allgemeinen die in geringeren Mengen vorhandenen früher auskristallisieren. H. J. Vogt gelangt 1884 beim Studium der Schlacken zu dem Resultate, daß die Mineralbildung im Schmelzfluß abhängt von der chemischen Zusammensetzung der Durchschnittsmasse. Die Schwankungen in den physikalischen Bedingungen üben nur einen innerhalb enger Grenzen sekundär modifizierenden Einfluß aus. Lagorio- kommt zu ähnlichen Resultaten wie Rosen- busch, doch hält er dafür, daß die Ursache nicht in der 1 Mikroskopische Physiographie der Mineralien, zweite Auflage, Stuttgart. 2 Tschermak's Mineralog. Mitteilungen, Bd. VIII, 1887. Die Silikatschmelzen. 179 Basizität zu suchen sei, sondern in dem Mengenverhältnis der Bestandteile und der chemischen Affinität in dem Sättigungs- grad. Je schwerer eine Verbindung eine Lösung sättigt, desto später scheidet sie sich aus und in desto größerer Menge kann sie von der Lösung aufgenommen werden. Es liegt also die Ursache der Reihenfolge in der Natur der Basen und der Löslichkeit ihrer Verbindungen. Die alkalischen Erden sind der Kieselsäure gegenüber stärker als die Alkalien, daher scheiden sich Olivin und Augit früher aus. Auf derselben Basis bewegt sich Morozewicz^, der so ziemlich zu demselben Resultate der Ausscheidungsverhältnisse wie Lagorio kommt. Er macht aber auch auf den Einfluß der Temperatur und der Abkühlungsdauer aufmerksam und auf die Differenzen bei rascher und langsamer Abkühlung. Es ist nicht möglich, die Resultate dieser Arbeit im Detail aufzuzählen; zu einem Ausscheidungsgesetz führten sie begreiflicherweise nicht, da eben sehr viele Ursachen die Ausscheidung beeinflußen. Von besonderem Interesse sind seine Beobachtungen über Aus- scheidung von Tonerde. Die Resultate dieser Untersuchungen von Morozewicz gehen dahin, daß mit Tonerde gesättigte Silikatmagmen solche sind, in welchen das Verhältnis der Tonerde zu den Basen der Alumosilikate — 1 ist, solche gesättigte Alumosilikatmagmen von gemischtem Typus (K2Na2Ca)0 . AlgOg .«SiOg (« — 2 bis 13) sind bei hoher Temperatur fähig, Tonerde zu lösen und übersättigte Lösungen zu bilden. Während reine NaAl-Silikat- magmen stark Tonerde lösen, sind kalkreiche, weniger reine Kalkmagmen nicht befähigt, Tonerde zu lösen. Die übersättigten Alumosilikatlösungen, sowohl gemischte wie einfache, von der Zusammensetzung (K2Na2Ca)0, mAlgOg, nSiO^ (wobei wieder n = 2 bis 13 ist) scheiden den ganzen Überschuß m — 1 von Ton- erde in Korundform aus, wenn sie nicht etwa viel MgOwEeO enthalten und wenn n nicht größer als 6 ist, dagegen in Spinellform, wenn sie mehr als 72% MgO und FeO enthalten oder wenn // >- 6 und wenn Magnesia nicht enthalten ist, in Sillimanitform. 1 Tschermak"s Mineralog. Mitteilungen, Bd. XVIII, 1898. 180 C. Doelter, (In Bezug auf die Ausscheidung von Spinell machte Michaela Wut sehn ik die interessante Beobachtung, daß ein Gemenge von Anorthit und Magnetit, Spinell [Ca-Pleonast] aus- scheidet; ich komme darauf später zurück.) Lagorio und Morozevvicz^ haben das Verdienst, das Massenwirkungsgesetz bei der Ausscheidung herangezogen zu haben. 2 Vogt-"^ wendet sich gegen die Bezeichnung von Morozevvicz der Schmelzflüsse NaAlSiO^, CaAlgSigOg, NaAlSigOg etc. als »mit Tonerde gesättigte Silikatmagmen«, denn Silikat und Tonerde beziehungsweise Aluminat sind völlig ineinander löslich, da die betreffenden Schmelzmassen aus Lösungen von Al^O.^ und den Silikaten seien. Die Versuche von Morozevvicz beziehen sich mehr auf Mineralien, die in Eruptivgesteinen seltener auftreten, wie Korund, Spinell, Sillimanit, Cordierit, daneben auch auf solche, welche unter Zuhilfenahme von Schmelzmitteln entstehen. In einer voi' wenigen Tagen erschienenen Arbeit hat Vogt ' seine früheren Arbeiten auf Grund der Prinzipien der physi- kalischen Chemie aufgenommen und stützt sich hiebei auch auf meine Schmelzpunktsbestimmungen. Die Untersuchungen 1) Die Temperaturbestimmungen von Morozewicz können unmöglich richtig sein, er will unter 700° noch Mineralausscheidungeii erhalten haben. Dagegen ergeben meine genauen Temperaturmessungen, daß unter zirka 900° keine Kristallbildung in trockenen Schmelzen von Silikaten mehr erfolgt. Überhaupt machte man sich noch vor kurzer Zeit ganz falsche Ideen von den Temperaturen der Erstarrung und des Schmelzens der Mineralien. Der Schmelz- punkt des Korund wird noch von Morozewicz auf 2250° angegeben, er beträgt aber kaum 1800°, vielleicht nur 1700°. Morozewicz erwähnt auch bei Besprechung der Arbeiten Fouque's und Michel-Levy's, daß sie Erstarrung zwischen 1100 und 1700° beobachteten. Alle diese Temperatar- angaben beruhen nur auf Schätzungen. Es ist von Wichtigkeit festzustellen, daß, wie aus meinen Untersuchungen unter dem Mikroskop hervorgeht, die Aus- scheidung der Mineralien auf ein enges Temperaturintervall begrenzt ist, zirka 930 bis 1180°. 2 In dissoziierten Lösungen ist nach Arrhenius (Elektrochemie, p. 159) eine Abweichung vom Massenwirkungsgesetze bemerkbar. 3 L. c. p. 84. 4 Die Silikatschmelzlösungen. Christiania, 1903. Die Silikatschmelzen. 181 sind nicht abgeschlossen, so daß ein Urteil über den theore- tischen Teil, namentlich über die Anwendung des Raoult'schen Gesetzes und der vant'Hoffschen Formel sich nicht geben läßt, ich muß aber bemerken, daß einige Sätze J. Vogt's mit meinen Schmelzpunktsbestimmungen von Gemengen im Widerspruche stehen; ich verschiebe aber die Kritik bis zum Erscheinen der Fortsetzung jener Arbeit. In anderer Hinsicht stimmen meine bereits vor längerer Zeit begonnenen und unabhängig von den seinen durch- geführten Untersuchungen, welche auch teilweise von andern Gesichtspunkten ausgehen, doch vielfach überein, insbesondere in Bezug auf die Massenwirkung. Das im Überschuß vor- handene Silikat hat die Tendenz, sich zuerst auszuscheiden, aber von dieser Regel gibt es vielerlei Ausnahmen, die näher betrachtet werden sollen. Nur wenig hängen sie mit den Schmelzpunkten zusammen; ein Gesichtspunkt, der sehr alt ist und den nun auch Vogt betont; aber es sind noch andre Momente, die in Betracht kommen, wie ich zeigen werde. Vogt's und meine Arbeiten ergänzen sich, da ich mich haupt- sächlich mit den in den natürlichen Gesteinen enthaltenen Mineralien: Magnetit, Albit, Labrador, Anorthit, Olivin, Leucit, Diopsid, Tonerdeaugit, Orthoklas respektive deren Gemenge befaßte, während Vogt's Untersuchungen sich in der Mehrheit auf die Mineralien der Schlacken beziehen : Wollastonit, hexa- gonales Kalksilikat, Rhodonit, Melilith, Ackermanit, Fayalit, Tephroit, Magnetit. Vogt's Arbeit beruht auf den Schlacken- analysen Ackerman's und auf mikroskopischen Unter- suchungen derselben, dann auf den Resultaten bisher noch nicht veröffentlichter Schmelzpunktsbestimmungen von Gemengen jener Mineralien. Wichtige Ansichten über die Erstarrungsfolge hat auch Löwinson-Lessing^ geäußert. Zu erwähnen wäre der Vollständigkeit halber noch eine Arbeit von Schweig,^ die sich mit der Differentiation der Magmen beschäftigte, der Verfasser stellte Versuche mit einem i Congres geolog. Internat., VIII. Session. - Inauguraldissertation, Jena 1903. 182 C. Doelter, Glase an, welchem er verschiedene Mengen von SiOa, AlgOg, FCgOg, CaO, MgO zusetzt, um den Sättigungsgrad zu erhalten. Er schließt aus der Untersuchung von Barus und Iddings, daß die Silikatschmelzflüsse Elektrolyte sind, daher alle für diese gefundenen Gesetze auch für die Gesteinsmagmen gelten. Die Sättigung der Magmen hat auch Linck^ in einem Falle studiert. Meine eigenen früheren Arbeiten befaßten sich teilweise mit der Umschmelzung von Gesteinen, teils ohne, teils mit Zuhilfenahme von Schmelzmitteln (Mineralisatoren), denen sich eine Reihe von Untersuchungen meiner Schüler anschlössen; ferner mit der Umschmelzung von Mineralien. Im Jahre 1899 begann ich mit der Bestimmung der Schmelz- punkte der Mineralien, die ich bis heute fortgesetzt habe; das schien mir vor allem nötig, um die Ausscheidung der Mineralien zu studieren und daß sie nicht vergeblich waren, zeigt die neueste Arbeit von Vogt. Ferner suchte ich die Löslichkeit der Mineralien - im Magma durch Vergleiche der Löslichkeitsgeschwindigkeit zu schätzen und auch die gegenseitigen Löslichkeitsverhältnisse gesteins- bildender Mineralien annähernd allerdings mehr qualitativ zu bestimmen; dabei kam ich zu dem Resultate, daß bei steigender Temperatur die Löslichkeit bedeutend wächst und daß gerade Mineralien von sehr hohem Schmelzpunkt zumeist (wenn auch nicht in allen Magmen) löslicher sind.^ Vor allem habe ich bereits im Jahre 1901 versucht, die Schmelzpunkte von Mineralgemengen zu bestimmen, wobei ich zu dem Resultate kam, daß die Schmelzpunkte ungefähr dem arithmetischen Mittel der Komponenten ent- sprechen und nicht unter den Schmelzpunkten der leichter schmelzbaren Komponenten liegen; nur bei einer quarzhaltigen Mischung war die Temperatur ungefähr die der niedrigst schmelzenden Komponente. Dagegen kon- 1 Zentralblatt, 1903. 2 Tschermak's Mineralog. Mitteilungen, Bd. XX, 1901. 3 Zentralblatt für Mineralogie, 1902. Die Silikatschmelzen. 183 statierte ich, daß bei glashaltigen Gesteinen die Schmelz- punkte niedriger Hegen als die der Komponenten, was ich der Glasbasis zuschrieb.^ Gleichzeitig begann ich damals bei umgeschmolzenen Gesteinen die Ausscheidungsfolge zu untersuchen. So kon- statierte ich bei umgeschmolzener Vesuvlava, daß bald Olivin, bald Magnetit, bald Leucit zuerst sich ausscheiden. Es ist dies wahrscheinlich der Unterkühlung einerseits, dem Vorhandensein von Impfmitteln andrerseits (Leucit) zuzuschreiben. Bereits früher hatte ich nachgewiesen, daß bei der Umschmelzung von Gesteinen oft andere, dem Bestände derselben nicht angehörige Verbindungen entstehen.^ Ich suchte dann die Löslichkeit der einzelnen Mineralien ineinander und die Ausscheidungsfolge binärer Gemenge experimentell zu bestimmen; dies ist in einer ersten Arbeit von Dr. Lenarcic geschehen und wird von mir sowie von Fräulein Michaela Wutschnik fortgesetzt. Die Resultate letzterer, welche separat veröffentlicht werden, habe ich zum Teil bei meinen theoretischen Erörterungen mit einbezogen. Es ist wohl ziemlich unbestritten, daß man zweierlei Silikat- schmelzen unterscheiden muß, die trockenen und die unter Wasser geschmolzenen, doch haben wir es nie mit reinem Wasser zu tun, sondern mit Wasser und mit einer Anzahl von Verbindungen, insbesondere mit jenen Stoffen, welche man Mineralisatoren genannt hat oder vielmehr, da die Temperatur des Magmas die des kritischen Punktes des Wassers überschreitet, haben wir es m^it Wasserdampf und den gasförmigen oder flüssigen Fluoriden, Chloriden, Wolframiaten, Boraten, Phos- phaten etc. zu tun. Es ist zwar vereinzelt, z. B. von Moro- zewicz,'^ der Einfluß von Mineralisatoren überhaupt geleugnet worden, aber zahlreiche Versuche^ haben bewiesen, daß in Gegenwart von Mineralisatoren viele Mineralien, wie Quarz, 1 Tschermak's Mineralog. Mitteilungen, Bd. XX, 308. 2 Vergl. K. Bauer, N. J. f. Mineral., Beil., Bd. XII, 566. 3 Tschermak's Mineralog. Mitteilungen, Bd. XVIII, 1899. •i K. Schmutz, N. J. f. Mineral., 1897, II, 124; K. Bauer, ibid., Beilage, Bd. XII; K. Petrasch, ibid., Beilage, Bd. XVII, 1903. Sitzb. d. mathem.-naturw. KI.; CXIII. Bd., Abt. I. 13 184 C. Doelter, Orthoklas, Granat, Glimmer, WoUastonit, welche ohne diese gar nicht oder nur ausnahmsweise sich bilden.^ Die gegenwärtigen Untersuchungen beziehen sich jedoch nicht auf solche Schmelzen, sondern nur auf trockene Schmelzen, ohne Beifügung irgend welcher Schmelzmittel; solche können mit den verhältnismäßig rasch erstarrten Laven verglichen werden, während die andere Klasse von Versuchen unter Bedingungen ausgeführt wurde, die eher denen der Tiefen- gesteine sich nähern, wenngleich die Einwirkung des Wasser- dampfes auch hier einen Unterschied bedingt. Die Zeitdauer meiner Versuche betrug meist 10 bis 12 Stunden, im Gegen- satze zu den Vogt'schen, die^ nur 60 bis 90' betrug. Ob darin ein prinzipieller Unterschied liegt, ist schwer zu sagen, aber gewisse Mineralien, wie Ca-Spinell werden sich bei meinen Versuchen schwerer bilden, da solche nur bei rascher Abkühlung entstehen. Icli glaube immerhin annehmen zu dürfen, daß die kurze Abkühlungsdauer der Schlacken einen Unterschied in den Resultaten bedingen muß, wie das auch Vogt ebenfalls glaubt. Allerdings dürfte Spinell mitunter auch bei langsamerer Ab- kühlung möglich sein. Die Experimentaluntersuchungen, deren Resultate ich hier veröffentliche, beziehen sich 1. auf die Schmelzpunkte von Mineralgemengen und \'on festen Lösungen dieser Mineralien respektive auf deren Schmelzpunktserniedrigungen und auf neue Schmelzpunkts- bestimmungen; 2. auf Beobachtungen der Ausscheidungsfolge der Mine- ralien in synthetisch dargestellten Schmelzen und auf den Einfluß des Mengenverhältnisses; 1 Morozewicz, 1. c. p. 9, sucht die Bildung dieser und ähnlich gebildeter Mineralien durch den Druck zu erklären. Nach den neueren Forschungen spielt Druck nur eine untergeordnete Rolle und wird hoffentlich die so lange geübte Tendenz, dem Druck bei dieser Mineralbildung einen wesent- lichen Einfluß zuzuschreiben, unterbleiben. Auch die Versuche Oetling's zeigen die geringe Einwirkung des Druckes. Maßgebend sind Wasser und die Minerali- satoren. 2 L. c. p. 6. Die Silikatschmelzen. 185 3. auf direkte Beobachtung des Ausscheidens der Mine- ralien unter dem Mikroskop; 4. auf den Einfluß der Dissoziation auf die Ausscheidung und den Einfluß des Impfens. Die Silikatschmelzen als Lösungen betrachtet. Die trockenen Silikatschmelzen können mit Lösungen^ verglichen werden. Auf diesem Standpunkte bin ich schon 1890 gestanden, doch habe ich damals den Einfluß der Schmelz- punkte als teilweise maßgebend erachtet. Wenn auch der Ein- fluß des Schmelzpunktes absolut nicht mehr als bedeutend gelten kann wie ehedem, als man die Ausscheidungsfolge als allein abhängig vom Schmelzpunkte erachtete, so erscheint doch die theoretische Behauptung Brauns^ und W. M ey er- hoff er's, daß letztere absolut einflußlos sei, nicht ganz einwand- frei, wie die Experimente zeigten. Auch Vogt, welcher in einer ersten Abhandlung die Ausscheidungsfolge als nur von der chemischen Zusammensetzung abhängig erachtete und die physikalischen Momente ausdrücklich als von sekundärem Einflüsse bezeichnete, erkennt nun eine Abhängigkeit vom Schmelzpunkte an. Ich glaube aber, daß der Einfluß der Schmelz- punkte doch nur ein geringer sekundärer ist (vergl. darüber unter p. 234 bis 239). Bedeutung kommt ihm nur bei der Aus- scheidung isomorpher Mischlingskristalle zu. Schmelzlöslichkeit der Mineralien. Ich suchte bereits vor längerer Zeit^ den Einfluß der schmelzenden Magmen auf verschiedene Mineralien festzu- stellen, später stellte ich verschiedene Versuche an, um bei verschiedenen Verbindungen die Löslichkeit verschiedener Magmen zu eruieren,^ wie dies auch Lagorio^ in ähnlicher 1 C. Do elter, Chemische Mineralogie, p.214. »Die Erstarrung der Mineral- verbindungen scheint eine Abscheidungserscheinung wie aus einer Lösung zu sein und ist daher die chemische Zusammensetzung der Schmelze maßgebend.« 2Tschermak's Mineralog. Mitteilungen, 17, 1897. 3 Doelter und Hussak, N. J. f. Mineral., 1884. 4 Tschermak's Mineralog. Mitteilungen, Bd. XX. 5 Z. f. Kristall., Bd. XXIV. 13* 186 C. Doelter, Weise durchgeführt hat; bei solchen Versuchen, welche die Widerstandsfähigkeit der Mineralien der lösenden Wirkung der Magmen gegenüber betreffen, wird vom Standpunkte der physikalischen Chemie weniger Bedeutung beigelegt werden, da sie keine Gleichgewichte betreffen; sie sind aber in petro- genetischer Hinsicht doch von Wert. Nachdem noch einige qualitative Versuche^ ergeben hatten, daß die lösende Wirkung der einzelnen Mineralien wie auch der Magmen eine verschiedene ist und bei verschiedenen Temperaturen große Unterschiede zeigt, wurde direkt die gegen- seitige Löslichkeit quantitativ bestimmt und von Lenarcic für die Verbindungen Magnetit-Labrador, Augit-Labrador zu ver- suchen begonnen. Es ergab sich, daß zumeist basische Schmelz- flüsse stärker wie saure lösen. Die Löslichkeit hängt natürlich von der Temperatur ab; nehmen wir zwei vollkommen mischbare Flüssigkeiten und lassen wir sie abkühlen, so wird entweder eine Trennung beider erfolgen oder wir bekommen ein homogenes Glas. Letzteres können wir nur bekommen, wenn die beiden Körper ineinander auch im festen Zustande löslich sind. Es hängt das jedoch zum Teil von der Unterkühlung ab und auch von der Eigenschaft des spontanen Kristallisationsvermögens. Wenn sich Magnetit vor Albit beim Erstarren ausscheidet, so zeigt das, daß er nicht mehr von Albit in jenen Proportionen gelöst ist. Ein anderer Weg zur Eruierung der Löslichkeit ist der des Hineingehens einer Verbindung in eine andere kristallisierte; in der Bildung von anormalen Mischlingskristallen (siehe p. 202). Jedenfalls kommt man zu dem Resultate, daß die festen Lösungen, die man durch Zusammenschmelzen von Mineralien unter Rühren und bei rascher Abkühlung erhält, nur bis zu einer gewissen Grenze homogen respektive amorph sind und daß bei Überschreitung dieser Grenze sich Mineralien aus- scheiden. Die beiden in solchen Fällen angewandten Mineralien sind also nicht in allen Proportionen mischbar, sondern es existiert ein Sättigungsgrad, der experimentell feststellbar ist. 1 Zentralblatt für Mineralogie, 1902, Nr. 7. Die Silikatschmelzen. 187 Die Löslichkeit ist aber nicht immer genau meßbar, da sich in der flüssigen Schmelzlösung chemische Reaktionen voll- ziehen, die Anlaß zur Bildung von dritten Körpern geben, dadurch wird die theoretische Darstellung nach den Gleich- gewichtsgesetzen erschwert. Verhältnis eines Minerals zu seiner festen Schmelze. Von Wichtigkeit für die nachfolgenden Ausführungen ist die Frasre, wie sich ein kristallisiertes Mineral zu dem Glase verhält, welche^; durch Schmelzen des ersten entsteht. ^ Wir wissen, daß die glasige Modifikation andere Eigenschaften besitzt als die kristallisierte; die amorphe hat einen größeren Energieinhalt als letztere.^ Es tritt ferner die Frage auf, ob das Glas eines Silikates, durch Schmelzen eines Minerals erhalten, dieselbe Zusammen- setzung hat; wahrscheinlich treten drei Fälle auf: 1. Bei Augit, Labrador, Leucit, Nephelin wird dasselbe Mineral beim Abkijhlen sofort wieder erhalten. 2. Es wird nur ein Glas erhalten, z. B. bei Orthoklas, Albit, niemals Kristalle. 3. Es wird ein Gemenge anderer Mineralien erhalten. Zerfall des Granats und Idokrases in hylotrope Gruppen: Anor- thit (Mejonit) + 01ivin, oder Umwandlung in eine hylotrope Modifikation: Zerfall der Hornblende in Augit gewöhnlich unter Absonderung von etwas Magneteisen. Weiter gehören hieher die Abscheidung von Magnetit aus eisenreichem Augit und Olivin beim Schmelzen.^ Die Umwand- lung des Kaliglimmers in Leucit und Orthoklas u. a. Beim Zusammenschmelzen von Labrador und Magnetit bildet sich Hedenbergit, hier stammt das Eisen aus dem Magnetit, die Kieselsäure und der Kalk aus dem Labrador. Akmit und Orthoklas ergibt Glas und Magnetit, letzterer stammt aus dem Akmit. (Na^ Fe^ni Si4 0,^) ; 1 Diese Frage wird merkwürdigerweise von Vogt gar nicht berührt; er scheint ohne weiters anzunehmen, daß die Schmelze die Lösung des Minerals darstellt, da er die Differenz der Eigenschaften beider nicht erwähnt. 2 Tammann, Schmelzen und Kristallisieren. 3 Oft schon vor Eintritt des Schmelzens. 188 C. Doelter, das Fe war nicht vorhanden, muß durch Reduktion von FeaOs gebildet sein. Aus Anorthit und Magnetit kann sich der mit letzterem isomorphe Kalkspinell bilden. Das Ca stammt aus Anorthit, das Fe^^^ aus Magnetit. Bei dem Zusammenschmelzen von Mineralien bilden sich häufig dritte Verbindungen, welche zumeist mit keinen der ersteren isomorph sind. Die Abscheidung kann aus einer einzigen Komponente erfolgen (Magnetit aus Augit), viel häufiger aber aus beiden. Dieser Fall ist am wenigsten erklärt worden. Viele synthetische Versuche ergaben beim Zusammen- schmelzen von Mineralien Bildung neuer, oder aber ein Mineral gibt beim Schmelzen ein Glas und eine neue Verbindung, oder mehrere kristallisierte Verbindungen; andrerseits kann sich ereignen, daß zwei nicht isomorphe Verbindungen (falls das eine in kleinen Mengen vertreten ist) zu einer gemeinsamen Kristal- lisation zusammentreten und eine anomale Mischung bilden. Es ist daher von großer Wichtigkeit, festzustellen, ob durch Zusammenschmelzen von Mineralien ein weiterer Stoff entsteht. Dissoziation der Silikatschmelzen. Die geschmolzenen Silikate sind, wie Barus und Iddings^ gezeigt haben, Elektrolyte, sie sind also mit elek- trisch dissoziierten Lösungen vergleichbar. Die dissoziierte Lösung gibt Anlaß zur Bildung von Ver- bindungen; durch chemische Reaktion entstehen in derSchmelz- lösung neue Bestandteile und es brauchen sich nicht die früher im festen Zustande vorhanden gewesenen Verbindungen neuerdings aus der Lösung abzuscheiden, es bilden sich neue. Dies dürfte mit der Dissoziation der geschmolzenen Silikate zusammenhängen, auf die noch zu wenig Rücksicht genommen ist, denn sowohl Vogt wie Morozewic z gehen 1 Ich hatte schon im Jahre 1890 durch Versuche festgestellt, daß eine Elektrolj'se von Basalt möglich ist, indem an der einen Elektrode sich eisen- oxydreiche Partien ausscheiden. Die Silikatschmelzen. 189 hauptsächlich vom chemischen Standpunkte, d. h. von der chemischen Zusammensetzung der ganzen Silikatlösung aus. Auf die Dissoziation der Silikate machte ich bereits aufmerk- sam, namentlich in Gegenwart der Mineralisatoren. Schon der vor Jahren von mir bewiesene Zerfall des Granats beim Schmelzen in Olivin und Anorthit zeigt die Dissoziation der Verbindung Ca^ Al^ Sig O^-^^. Natur der Silikatschmelzen. Schmilzt man mehrere Mineralien zusammen, so erhält man eine Lösung, in der die verschiedenen Oxyde FeO, MgO, CaO, AI0O3, FCgOs, SiOa dissoziiert sind, außerdem dürften aber noch andere Silikatgruppen in der Schmelzlösung existieren, so z. B. in der Orthoklasschmelze Leucit, nach Ansicht von Prof. Tamman in der Leucitschmelze auch K2AI2 Sig Og und Kg AI2 Sig O^g, außerdem noch undissoziierte Moleküle von Leucit. Jedenfalls ist eineOrthoklas- oder eineLeucitschmelze nicht einfach mit den kristallisierten Varietäten zu identifizieren. In der Schmelze sind verschiedene Molekülgruppen vorhanden und es findet teilweise Dissoziation statt. Impfversuche. Impfversuche hatte ich bereits vor einiger Zeit mit Mineralien angestellt, um die Übersättigung aufzuheben, es war dies gelegentlich der Studie über Kristallisationsgeschwindig- keit und neuerdings machte ich beim Studium der Aus- scheidungsfolge davon Gebrauch, um Mineralien, welche schwer kristallisieren, zur Abscheidung zu bringen. Aber diese Versuche gelingen nur in wenigen Fällen, nämlich nur in solchen, wo das Impfmineral viel schwerer schmelzbar ist als die zu impfende Lösung und in dieser nicht rasch gelöst wird ; bei viskosen Lösungen mißlingt der Versuch zumeist auch, es ist 1 Der Zerfall des Granats hängt nicht, wie Morozewicz meint, mit dem Verhältnis der Bestandteile zusammen respektive mit dem Tonerdeüberschuß (wenigstens ist dies nicht die Ursache seines Zerfalles), sondern mit der Disso- ziation 190 C. Do elter, also dieses Mittel, welches so wichtige Resultate geben könnte, nur ausnahmsweise anwendbar. Von großem Interesse war mir eine briefliche Mitteilung Prof. Tammann's in Göttingen, welcher mir mitteilte, daß bei der Dissoziation der Silikate nicht nur freie Ionen und Oxyde, sondern noch andere Alumo- silikate sich bilden, welche eventuell durch Impfversuche nach- zuweisen waren; er schätzt beispielsweise, daß in K2Al2Si40i2- Schmelzlösung außer dieser Verbindung auch noch die Molekülgruppen K2 AI2 Sie O16 K AI Sia Og vorhanden sein können. Möglicherweise werden sich neue Tatsachen in Verfolgung dieser Gesichtspunkte ergeben. Der Dissoziationsgrad dürfte aber bei verschiedenen Silikatschmelzlösungen verschieden sein (nicht überall gleich, wie Vogt meint). Ich vermute, daß er bei basischen Silikaten kleiner ist als bei sauren, ebenso wird er sich bei Gegenwart von Mineralisatoren ändern. Es wären Versuche über die Leitfähigkeit bei verschie- denen schmelzenden Silikaten notwendig, um ein Urteil über ihre Eigenschaft als Elektrolyte zu erhalten. Impfmittel bei natürl iche n Erstarrungsvorgängen. ^ Gegen die Übertragung der Impfungsmethode auf Natur- vorgänge könnte man einwenden, daß in der Natur keine Impf- stoffe vorhanden sind; das ist aber nicht richtig, denn es ist sehr wahrscheinlich, daß die Gegenwart von Kristallen erster Generation die Reihenfolge der später sich ausscheidenden Mineralien beeinflußt, denn diese wirken wie Impfkristalle. Das zeigt auch die Fluidalstruktur; dort, wo sich um einen großen Kristall zahlreiche kleine Kristalle anlagern, liegt Impfwirkung vor. Es ist daher die Übertragung der durch Impfung erhaltenen Resultate auf Naturvorgänge gestattet. 1 Im Zentralblatt 1902, p. 548, machte ich aufmerksam, daß präexistierende Kristalle auf die Ausscheidungsfolge von Einfluß sein können; dies wird nun durch Versuche bestätigt. Die Silikatschmelzen. 19 i Einige einschlägige Versuche zeigen, daß die Aus- scheidungsfolge der Mineralien durch vorhandene Impfstoffe beeinflußt werden kann und daß durch Impfen dieselbe gerade- zu umgekehrt werden kann, wenn auch im andern Falle die- selben versagten. Man kann in manchen Fällen statt des betreffenden Minerals zu Impfzwecken ein isomorphes, schwerer schmelzbares nehmen, da nach Ostwald ^ die Übersättigung durch ein isomorphes Salz ebenso gut aufgehoben werden kann. Ostwald sieht bekanntlich diese Eigenschaft als Charakteristik für isomorphe Verbindungen an. Da in der Feldspatreihe die Schmelzpunkte verschieden sind, so wird man mit Vor- teil z. B. Anorthit statt Albit als Impfmittel nehmen. 'Meine diesbezüglichen Versuche sind nicht abgeschlossen und sollen in dieser Abhandlung nicht ausführlich behandelt werden, ich will nur einige erwähnen, welche die Wichtigkeit des Gegenstandes zeigen. Orthoklas gibt beim Kristallisieren nur Glas, offenbar weil die Kristallisationsgeschwindigkeit ist infolge der großen Viskosität oder weil bei derTemperatur- respektive Unterkühlung, bei welcher spontane Kristallisation eintreten würde, die Viskosität so groß ist, daß keine Kristalle mehr entstehen. Wenn man nun beim Abkühlen mit großen Bruchstücken von Orthoklas impft, so werden dieselben teils allerdings auch geschmolzen, wo es aber gelingt, einzelne der- selben davor zu bewahren, entstehen kleine Orthoklaskristalle. Ferner impfte ich eine Orthoklasschmelze mit Leucit und erhielt in der Nähe der Impfstoffe einzelne Leucite sowie Ortho- klase. Ganz merkwürdige Resultate wurden bei einer Schmelze aus Anorthit und Hedenbergit von Fräulein Wutschnik erzielt. Erstens wurde die Ausscheidungsfolge durch Impfen mit Anorthit zu Gunsten dieses geändert (aber nur in der Nähe des Impfstoffes), der Hedenbergit, der sich sonst bildet^ kommt gar nicht zur Abscheidung im Wirkungskreise des Impfminerals, es bildet sich Magnetit und ein andrer Körper. Die Umkehrung der Ausscheidungsfolge kann in einigen Fällen durch I m p f u n g b e w i r k t w e r d e n.'-^ 1 Lehrbuch II. 2 Die Versuche werden gegenwärtig von einem meiner Schüler fortgesetzt. 192 C. Doelter, Einfluß der Unterkühlung. W. Meyerhoffer machte zuerst auf die Wichtigkeit des eutektischen Punktes aufmerksam und kommt, wie früher Brauns/ zu dem Resultate, daß nur die chemische Zusammen- setzung der Schmelze, verglichen mit der der eutektischen Mischung, für die Ausscheidungsfolge maßgebend sei. Von großer Wichtigkeit war es überdies, daß Meyerhoffer auf die bei Mineralschmelzen sehr oft auftretende Unterkühlung (Über- sättigung) aufmerksam machte. - Die Unterkühlung ist bei vielen Mineralien sehr erheblich und beträgt bis zu 150°. Es tritt also Übersättigung der Schmelze ein und wie Meyerhof fergezeigt hat, kann durch diese die Aus- scheidungsfolge eine ganz andere sein als die von der Theorie geforderte. Man kann die Übersättigung aufheben durch Rühren undLenarcic hat gezeigt, daß in der Tat bei einem Falle ein entgegengesetztes Resultat eintreten kann, als wenn nicht gerührt wird. Bei meinen Versuchen wurde das ebenfalls kon- statiert, doch läßt sich Rühren eben nur solange die Schmelze noch ziemlich viskos ist durchführen. Es wäre nicht unmög- lich, daß manches überraschende Resultat der Vogt'schen Ver- suche dem Mangel an Rühren zuzuschreiben ist, namentlich bei der erwähnten (p. 111) Reihenfolge Olivin-Magnetit und Magnetit-Melilith, welche den Beobachtungen derPetrographen und auch teilweise meinen Versuchen nicht entspricht. In der Natur dürften solche den ohne Rühren vorgenommenen Ver- suchen analoge Fälle zwar nicht ausgeschlossen sein, z. B. in Gängen, aber doch selten sein, da die Gase Bewegung erzeugen und durch die präexistierenden Kristalle (intratel- lurische Bildungen) Im.pfung erzeugt wird. In der Tat kann, wie einige noch nicht abgeschlossene Versuche beweisen, durch Impfung die Ausscheidung in der übersättigten Silikatlösung beeinflußt werden. Diese hebt die Übersättigung auf. 1 Tschermak's Mineralog. Mitteilungen, Bd. 1896. 2 Bereits W. Ostwald hat übrigens bei Besprechung des Brauns'schen Aufsatzes auf die Unterkühlung die Aufmerksamkeit gelenkt. Zeitschrift für phys. Chemie, XXV., p. 372. Die Silikatschmelzen. 193 Einfluß der Kristallisationsgeschwindigkeit und des Kristalli- sationsvermögens. Wir wissen, daß manche Mineralien aus ihrem Schmelz- flüsse nicht zur Kristallisation zu bringen sind, z. B. Albit, Wollastonit, Orthoklas, Granat, ^ Glimmer. Welches sind die Ursachen dieses Verhaltens;? Bei den zwei letzteren, sowie einigen andern, ist es der Zerfall in der Schmelzlösung in andere Molekijlgruppen, welche stabiler sind bei hohen Temperaturen; erniedrigt man durch Schmelzmittel (Mineralisatoren) die Schmelztemperatur, so können sich die ursprünglichen Mineralien ausscheiden. Der Einfluß der Mineralisatoren ist hierder, die Entstehungs- temperatur herabzusetzen, indem der Schmelzpunkt des Gemenges herabgesetzt wird. Bei Albit, Orthoklas liegt ein anderer Fall vor, da man jene Mineralien, wie neuerliche Versuche von mir beweisen, zwar nicht aus ihren Schmelzen, wohl aber bei hoher Temperatur aus gemischten Schmelzlösungen (Um- schmelzung von Mineralgemengen) erhält. Ich glaube, daß die Grundursache des Nichtkristallisierens in der Viskosität jener Schmelzen liegt, durch welche die Kristallisationsgeschwindigkeit und wohl auch das spontane Kristallisationsvermögen auf Null reduziert wird. Denn wir sehen, daß die Kristallisationsgeschwindigkeit bei weniger viskosen Mineralien im allgemeinen größer ist, z. B. bei Augit, bei Olivin, Labrador, als bei viskosen Mineralschmelzen (Nephelin, Leucit) ; bei sehr viskosen (Albit, Orthoklas, Quarz) ist sie Null. Durch Zugabe von wolframsaurem Kali wird die Kristallisationsgeschwindigkeit, wie die Versuche von Haute- feuille- und meine eigenen beweisen, vergrößert. Die Minerali- satoren wirken hier als Verminderer der Viskosität. 1 In der Literatur werden Fälle erwähnt, in welchen sich Granat aus trockenen Schmelzen bildete; ich habe die Versuche wiederholt und jenes Mineral nicht erhalten, ich halte daher die Möglichkeit eines Irrtums nicht für ausgeschlossen. 2 Nachuntersuchungen von Pickar dt sinkt die Kristallisationsgeschwin- digkeit durch Zugabe von fremden Beimengungen ; hier ist offenbar der gegen- teilige Einfluß der Viskositätsverminderung weit größer. (Zeitschrift für phys. Chemie, 43, 1903.) Der Widerstand wird vermindert. 194 C. Doelter, Durch Impfmittel kann Kristallisation hervorgebracht werden. Die Ausscheidungsfolge der Mineralien. Eine weitere Untersuchungsreihe enthält Versuche über die Ausscheidungsfolge von Mineralien beim Zusammenschmelzen und langsamen Abkühlen derselben. Solche Versuche wurden zuerst in meinem Laboratorium durch Dr. Lenarcic ausgeführt und dann von mir und Fräulein Michaela Wutschnik weiter fortgesetzt. Die Schmelzmassen werden unter dem Mikro- skop untersucht und, wo dies möglich, die Reihenfolge der Ausscheidung festgesetzt. Das Kristallisationsmikroskop für hohe Temperaturen. Es war von größter Wichtigkeit, die Ausscheidungsfolge direkt unter dem Mikroskop zu beobachten; doch stellen sich dieser sicher sehr dankenswerten Aufgabe große Schwierigkeiten entgegen, da der Apparat selbst noch vervollkommnet werden soll und auch die Erkennung der ausgeschiedenen Kristalle noch oft mit Schwierigkeiten verbunden ist. Um die Erstarrungsvorgänge und namentlich auch um die Reihenfolge der Ausscheidungen beobachten zu können und um gleichzeitig die Erstarrungstemperaturen messen zu können, mußte ein Mikroskop konstruiert werden, welches eine Er- hitzung auf die Schmelztemperatur hochschmelzbarer Sub- stanzen gestattet respektive mit einem derartigen Erhitzungs- apparat versehen ist. Zuerst verband ich einen solchen mit dem Lehmann'schen Mikroskop, bin aber von demselben wieder abgekommen, da die Spiegelpolarisation zu geringe Intensität der Interferenzfarben ergibt und außerdem die Anbringung einer Irisblende, die gerade hier sehr gute Dienste leistet, nicht möglich ist. Ich bin daher zu der Konstruktion eines eigenen Mikroskopes geschritten, über dessen Details ich anderweitig berichten werde, doch kann man allerdings den Erhitzungs- apparat nötigenfalls auch bei jedem anderen Mikroskop an- bringen. Der Erhitzungsapparat muß vermittels Elektrizität er- wärmbar sein, da man bei Gasbrennern an verschiedenen Punkten der Flamme verschiedene Temperaturen erhält und Die Silikatschmelzen. 195 auch die Messung vermittels des Thermoelementes weniger genau ist. Nach längeren Versuchen erhielt ich durch die Freundlichkeit der Firma W. C. Heraeus in Hanau einen kleinen Ofen, welcher den Anforderungen entspricht. Er besitzt bei zylindrischer Form die Größe des Objekttisches und eine Höhe \on zirka 50 mtn, er ist nach demselben Prinzip kon- struiert, wie die größeren vertikalen Öfen dieser Firma. ^ Die Heizung erfolgt durch eine Platinspirale. Das Lumen des Ofens hat zirka 15 mm Durchmesser. Der Ofen wird auf den Tisch des Mikroskopes gestellt und ist auch mit ihm drehbar, Asbest- platten schützen oben wie unten die metallischen Teile des Mikroskopes. Die Linse liegt wie bei dem Lehmann'schen Appa- rate in einer Metallspirale, durch welche Wasser geleitet wird, das zuvor durch eine Kältemischung von zirka — 18° geflossen ist. Trotzdem die Entfernung zwischen dem Ofen und der Linse nur 5 mm betrug, wurde letztere kaum warm. Oben und unten wird die Öffnung des Ofens durch Quarzplatten verschlossen, das Thermoelement wird von unten hereingeführt und ist un- mittelbar mit dem Objektträger in Berührung. Dieser besteht wieder aus einem Schälchen aus geschmolzenem Ouarz, welches von oben an Ouarzfäden oder Platindrähten eingeführt wird, eventuell gibt man deni Objektträger die Form des Savonette- glases, man kann den Objektträger an einer beliebigen Stelle des Ofens festmachen, je nach der Vergrößerung, welche man anwendet. Der untere Nikol wird speziell abgekühlt. Die erzielbare Temperatur betrug anfangs kaum 1200°, konnte aber jetzt infolge kleiner Umänderungen des Ofens bis nahezu 1300° gebracht werden. Für die gelungene Konstruktion des Ofens sage ich der Firmia W. C. Heraeus und insbesondere Herrn Dr. Küch meinen besten Dank. Die Regulierung der Temperatur durch einen passenden Widerstand ist sehr leicht möglich und man kann auf 10° einstellen und sehr lange die Temperatur konstant erhalten. (Statt einer Quarzplatte kann man in manchen Fällen unten den Ofen auch durch eine Glimmerplatte, durch welche die Drähte des Thermoelementes durchgehen, absperren.) 1 Siehe C. Doelter, Zentralblatt für Mineralogie, 1902. 196 C. Doelter, Anwendung des Mikroskopes zur Beobachtung der Aus- scheidungsfolge. Der direkten Beobachtung der Ausscheidungsfolge stehen größere Schwierigkeiten entgegen, da die Interferenzfarben nicht /x Fig. 1. L Mikroskoplinse. E Quarzplatte. D Quarzschale. AB I .„ /Drähte des Thermoelementes. G Quarzplatte. F Asbestplatten. mehr gut zu beobachten sind und daher auch die Auslöschung nicht gemessen werden kann. Es hängt dies nicht nur damit zusammen, daß das Gesichtsfeld rot gefärbt erscheint, denn auch durch ein Einschalten von grünem Glas wird die Farbe nicht herv^ortreten, sondern wahrscheinlich damit, daß die Kristalle bei sehr hoher Temperatur sich darin fast wie isotrop verhalten. Die Siükatschmelzen. 197 Man ist daher auf die Unterscheidung vermittels der Brechungsexponenten und der Kristallformen angewiesen, was allerdings in vielen Fällen genügt. Wo aber dies nicht der Fall ist, wird nachträgliche Untersuchung der Kristalle Dienste leisten, insbesondere aber verbunden mit photographischer Aufnahme in verschiedenen Stadien der Abkühlung respektive bei verschiedenen Temperaturen. IN'Ian verwendet am besten zum Studium der Ausscheidung Dünnschliffe der betreffenden Schmelzen. Als wichtiges Resultat der bisherigen noch sehr spärlichen Versuche ergibt sich unter anderem, daß die Ausscheidung der untersuchten gesteinsbildenden Mineralien erst bei 1180 bis 1150° beginnt und meistens bei 950° endet; unter 900° ist alles starr. Schmelzpunktserniedrigung von Silikaten, Nach dem Verhalten anderer Körper zu schließen, müßte bei dem Zusammenschmelzen von Silikaten eine Erniedrigung des Schmelzpunktes des Gemenges unter den der niedrigst schmelzenden Komponente stattfinden; dies ist jedoch, wie mich bereits frühere^ Versuche gelehrt, nicht der Fall, Zahlreiche Beobachtungen zeigen, daß eine Schmelzpunktserniedrigung bei Silikatgemengen nicht eintritt. Anders verhalten sich jedoch die Gläser, welche man durch Zusammenschmelzen von Silikaten erhält. Diese folgen den Lösungsgesetzen, man darf also die Silikate nicht mit ihren Gläsern identifizieren. Schmilzt man Mineralgemenge bis zu voll- ständigem Gleichgewicht unter Rühren und stellt dadurch eine solche feste Lösung her, so erhält man für diese Schmelzpunkts- erniedrigungen wie bei flüssigen Lösungen und könnte eventuell auf diese die Lösungsgesetze anwenden. Aber es muß betont werden, daß solche Lösungen doch nicht mit den Mineralien völlig ident sind, da das erhaltene Glas einen andern Körper, physikalisch verschieden von dem Mineral, darstellt. Man muß also von Schmelzpunktserniedrigungen der Mineral- gläser, nicht aber der Mineralien sprechen. Man muß diese ^ Tschermak's Mineralog, Mitteilungen, Bd. XX, 1891, 198 C. Doelter, Gläser als labile Modifikationen der kristallisiei-ten Verbindung auffassen, sie hat niederen Schmelzpunkt und überhaupt größeren Energiegehalt. Es scheint unter den vielen Mineralkombinationen nur wenig Ausnahmsfälle zu geben, in welchen eine Erniedrigung des Schmelzpunktes des Gemenges unter den der niedrigeren Komponente vorkommt. Dieser Fall wurde bei den Unter- suchungen von M. Wutschnik bei den Gemengen Olivin- Albit gefunden, die Schmelzpunktserniedrigung des Gemenges 1 Olivin 1 Albit beträgt zirka 20° unter dem Schmelzpunkt des Albites , bei den in andern Verhältnissen gemischten Mengen war sie 10 bis 0°. Dieser Fall soll an einem andern Orte besprochen werden. Der Beweis, daß Mischungen von Mineralpulvern nicht unter dem Schmelzpunkt der niedriger schmelzenden Kompo- nente schmelzen, kann ohne pyrometrische Messung dadurch erbracht werden, daß man gleichzeitig, in welchem Ofen immer, das Mineral und das innige Gemenge nebeneinander erhitzt; man kann sich dann überzeugen, daß das Gemenge später flüssig wird, als das niedrig schmelzende Mineral; nur bei sehr nahe schmelzenden Mineralien ist es wegen der Messungsfehler schwieriger zu entscheiden, ob eine oder die andere Mischung etwa um einige 10° niedriger als die untere Komponente schmilzt; wo aber größere Differenzen eintreten, ist das leicht sicherzustellen. Dagegen ging schon aus meinen ersten Schmelzpunkts- bestimmungen ^ von glashaltigen Basalten und ähnlichen Ge- steinen hervor, daß solche Gesteine einen niedrigeren Schmelz- punkt besitzen, als die niedrigst schmelzende Komponente, obgleich auch hier wieder, wie oben bemerkt, es vorkommt, daß beim Schmelzen des Gesteins noch viele ungeschmolzene Einzelbestandteile vorhanden sind. Erster Versuch. Ein Gemenge von gleichen Mengen H e d e n b e r g i t und A n o r t h i t wurde gleichzeitig mit reinem Hedenbergit im elektrischen Horizontalofen geschmolzen, wobei sowohl die Mischung als i Siehe Tschermak's Mineralog. Mitteilungen, Bd. XX. Die Silikatschmelzen. 199 auch der reine Hedenbergit in Tetraeder geformt wurden und unmittelbar nebeneinander gestellt waren, damit kein Tempe- raturunterschied eintreten konnte. Bei 1080° tritt der Punkt 7\ für Hedenbergit ein, das Gemenge war noch nicht gefrittet. Bei 1120° war das Hedenbergittetraeder an den Kanten ganz abgeschmolzen, das Gemenge nur stark gefrittet. Bei 1150° wurde wieder nachgesehen; der Hedenbergit war zu einem Meniskus geschmolzen, während das Gemenge noch nicht einmal auf der Unterlage angeschmolzen war, es trat hier der Punkt T^ ein, den der Hedenbergit schon bei 1080° zeigte. Bei 1200° war das Gemenge geschmolzen. Zweiter Versuch. Gleichzeitiges Schmelzen eines Diopsid-Albitgemenges und von reinem Albit. Ein inniges Gemenge von 2 Albit und 1 Diopsid, in Tetra- eder geformt, wurde gleichzeitig und neben einem solchen von Albit erhitzt. Bei 1150° beginnt die Schmelzung des Albites, bei 1 170° war derselbe ganz geschmolzen. Die Frittung des Ge- menges begann bei 1180°, während dieses erst bei 1200° geschmolzen war. Dritter Versuch. Gleichzeitiges Erhitzen eines Akmit-Orthoklasgemenges und von Akmit. Die Ausführung des Versuches erfolgte wie bei Versuch 1 und 2. Für Akmit erhält man J, — 960°, T^ — 980°. Bei 1000° war Akmit zu einem Meniskus zusammen- geschmolzen. Das Gemenge, bestehend aus 2 Orthoklas und 1 Akmit, zeigte bei dieser Temperatur nicht einmal Beginn des Schmelzens, erst bei 1030° zeigten sich Spuren von Schmelzung; diese tritt bei 1080 bis 1090° ein, indem es bei dieser Tempe- ratur stark angeschmolzen war. Zu einem Meniskus schmolz es bei 1110°. Sitzb. d. mathem.-naturw. Kl.; CXIII. Bd., Abt. I. 14 200 C. Doeltcr, Vierter Versuch. Gleichzeitiges Erhitzen von Albit und eines Gemenges Magnetit- Albit. Für Albit von Norwegen erhielt ich 7"i = 1150°, T, — 1170°. Das Gemenge begann erst bei 1175° Spuren von Schmelzung zu zeigen, bei 1190° trat deutliche Erweichung ein, hier sind also die Differenzen geringere. Fünfter Versuch. Gleichzeitiges Erhitzen von Änig- matit mit einem Gemenge von Leucit-Änigmatit. Bei 1000° schmolz Änigmatit, während das Gemenge noch unverändert war. Bei 1080° fing es zu erweichen an, bei 1120° erst wurde es flüssig. Sechster Versuch. Bronzit und Albit. Ferner wurde noch ein Gemenge von zwei Mineralien mit sehr entfernten Schmelzpunkten, nämlich Bronzit (1380°) und Albit (1160°) zusammengeschmolzen, und zwar 2 Bronzit (Kraubath) 1 Albit (Norwegen) ergab r, — 1230° T; — 1260 bis 1280 o Ein einzelner Ausnahmsfall wurde konstatiert bei Zusam- menschmelzen von Mischungen Albit-Kalkeisenolivin im Ver- hältnisse 1 : 1 und 1:2. Es ergaben sich Schmelzpunkte von 1140 und 1150°, also unter dem Schmelzpunkte des Albits um zirka 5 bis 15°. Der Vorgang des Schmelzens von Mineralgemengen besteht also nicht nur, wie 0. Lehmann^ annahm, darin, daß durch die Gegenwart des einen Minerals der Schmelzpunkt des andern ermäßigt wird, sondern darin, daß das eine Mineral das andere löst; je höher wir über den Schmelzpunkt des ersteren hinaufkommen, desto rascher vollzieht sich der Lösungsprozeß, welcher aber von der lösenden Eigenschaft desselben abhängt und überhaupt von der gegenseitigen Löslichkeit. In wenigen 1 Molekular-Physik, Bd. I, 1887. Die Silikatschmelzen. 201 Fällen schien es allerdings, daß der höher schmelzende Anteil der Mischung in der Lösung seinen Schmelzpunkt etwas er- mäßigt, in den meisten Fällen ergab sich aber, daß das nicht der Fall ist. Vergleicht man die Schmelzpunkte der Mineralgemenge, so findet man, daß zumeist die Erweichung übereinstimmt mit dem Punkte, welchen man erhält, wenn man das arithmetische Mittel der Schmelzpunkte der Komponenten zieht. Nur dann ist der Schmelzpunkt niedriger, wenn die niedriger schmelzende Komponente die Eigenschaft hat, die andere rasch zu lösen; so bei Hedenbergit und Akmit, welche ein starkes Lösungs- mittel für die meisten hochschmelzbaren Mineralien sind. Hiebei kommt also auch die Lösungsgesch windig keit in Betracht. Zu beachten ist aber, daß beim Schmelzen der Mischung noch kein Gleichgewicht stattfindet, indem noch 20 bis 40° höher nicht der ganze zweite Anteil geschmolzen ist, sondern von diesem noch ein bedeutender Teil ungeschmolzen ist. Würde man denjenigen Punkt, bei welchem auch der feste Teil der zweiten hochschmelzbaren Komponente geschmolzen ist, zum Vergleiche heranziehen, so würde man Temperaturen erhalten, die sogar bedeutend den aus dem arithmetischen Mittel berechneten Schmelzpunkt übersteigen, aber die Eruie- rung dieses Gleichgewichtspunktes ist sehr schwierig.^ Richtig wäre es aber, diesen Punkt zum Vergleiche heran- zuziehen. Das, was wir messen, ist jedoch nur ein Intervall des Beginnes der Lösung und der vollzogenen Lösung. Demnach verhalten sich diese Mineralgemenge, d. h. die Silikate nicht wie Legierungen und wie die Nitrate und organischen Verbindungen, welche, wenn sie als Gemisch erhitzt werden, ihren Schmelzpunkt unter den der niedrigst schmelzenden Komponente erniedrigen, sondern sie verhalten sich wie isomorphe Mischungen, deren Schmelzpunkte zwischen dem der beiden Komponenten liegen und so ziemlich das arith- metische Mittel beider bilden.'^ 1 Sie ist unter dem Mikroskop möglich; vergl. unten die Schmelzversuche unter dem Mikroskop. 2 Es braucht aber weiter nicht dargelegt zu werden, daß die betreffenden Mineralien weder isomorph noch isodimorph sind. 14* 202 C. Doelter, Bildung von anomalen Mischkristallen beim Zusammen- schmelzen von nicht isomorphen Mineralien. In einigen Fällen konstatiert man, daß das in bedeutendem Überschuß vorhandene Mineral das andere aufnehmen kann und daß, da Glas nicht gefunden wird, das letztere mit dem andern Mischkristalle bildet, trotzdem von einer isomorphen Mischung und eigentlich wohl auch von einer isodimorphen nicht gesprochen werden kann. Die Fälle sind zwar nicht sehr zahl- reich, verdienen aber Beachtung, weil sie für die Frage der chemischen Konstitution solcher Alineralien von Wichtigkeit sein können. Zuerst konstatierte ich einen solchen Fall bei Zusammen- schmelzen von Nephelin und Leucit; NaAlSiO^ und KAlSiaOß können Mischkristalle geben, die in der Form des Nephelins erstarren, solange das Verhältnis unter 1 : 1 bleibt. Wenn jedoch dieses Verhältnis oder ein Verhältnis angewendet wurde, bei dem mehr Leucit vorhanden war, kristallisierten beide für sich getrennt aus, ^ der umgekehrte Versuch gelingt nicht; Leucit nimmt kleinere Mengen von Nephelin nicht auf. Es scheinen aber derartige Fälle gar nicht so selten zu sein. Lenarcic untersuchte eine von mir dargestellte Mischung von Hedenbergit und Elaeolith im Verhältnisse 5 : 1 und kon- statierte, daß der Elaeolith das erstere Mineral verschluckt hatte. Ferner beobachtete ich bei iMischung von 20 Augit mit 1 Labrador, daß das Ganze als Augit auskristallisierte, ohne Glasrest. Weiter scheint Olivin Kalkfeldspat in kleinen Mengen aufnehmen zu können, wie bei Zusammenschmelzen von vor- herrschendem Olivin mit wenig Anorthit konstatiert wurde. Durch Isodimorphismus ließe sich wohl nur der erste Fall erklären, obgleich dem die ungleiche chemische Konstitution (die eine Verbindung ist ein Metasilikat, die andere ein Ortho- silikat) entgegensteht; dann wäre auch zu erwarten gewesen, 1 Z. r. Kristall., IX, 1884, p. 325. Die Silikatschmelzen. 203 daß kleinere Mengen von Nephelin in größeren Mengen von Leucit verschwinden, was nicht der Fall war. Vielleicht sind sie mit den Adsorptionen vergleichbar, wie sieBodländer und Soinmerfeldt/ letzterer bei Jodkalium und Jod, beschrieben haben, oder die Adsorptionen bei Salmiak. Ob diese Hypothese die richtige ist, läßt sich aber heute noch nicht sagen. In einigen Fällen dürfte, z. B. bei Augit, der Tonerde- und Eisenoxydüberschuß vielleicht zur Bildung des Augits auf- gezehrt worden sein; wenn die Mengen sehr klein sind, so kann von Ca Al2Si208 das Ca Al^Si Og isomorph dem Augit beigemengt sein, dann würde noch ein Rest von kieselsaurer Tonerde übrig bleiben, der auch als Glaseinschluß infolge seiner äußerst geringen Menge in den Augiten stecken kann. Es könnten also drei Fälle vorkommen: 1. Isodimorphe Mischungen. 2. Anomale Mischkristalle (Adsorptionen). 3. Veränderung der chemischen Zusammensetzung des vorherrschenden Minerals durch Bildung einer isomorphen Mischung, der Rest scheidet sich als Glaseinschluß ab. Pyrometrie. Die Erzeugung konstanter Temperaturen behufs Schmelz- punktsbestimmung. Zur Bestimmung der Schmelzpunkte und zum Studium der Ausscheidungsfolge ist es unbedingt notwendig, über einen Raum mit konstanter Temperatur zu verfügen, da Temperatur- messungen mit dem Le Chatelier'schen Pyrometer nur bei kon- stanter Temperatur zuverlässig sind. Daher sind Gasöfen, welche in verschiedenen Teilen des Heizraumes verschiedene Temperaturen zeigen, nicht empfehlenswert, man muß sich bei Temperaturmessungen des elektrischen Ofens bedienen. Ich verwende- bei meinen Schmelzpunktsbestimmungen zweierlei Öfen, einen horizontalen und einen vertikalen, und 1 N. J. f. Mineral. 1892, IL, 59. 2 Vergl C. Doelter, Tschermak's Mineralog. Mitteilungen, Bd. XXII, 1903. 204 C. Doeltcr, zwar die von der Firma Heraeus in Hanau hergestellten; der vertikale Ofen ist verschiebbar und wird oben durch eine Glimmerplatte verschlossen, welche zwei Öffnungen für die Drähte des Thermoelementes hat. In diesem Ofen kann man durch Regulierung des Widerstandes Temperaturen er- zeugen, welche durch lange Zeit, auch durch mehrere Stunden, konstant erhalten werden können. Dieser Vertikalofen ist auch zur langsamen Abkühlung von Schmelzen viel mehr geeignet als ein Gasofen, da die Temperatur in letzterem nicht so leicht konstant regulierbar ist und auch die Messung der Temperatur viel leichter ist und vor allem viel zuverlässiger als in jenem. Die Schmelzpunktsbestimmungen. Seit mehreren Jahren mit Schmelzpunktsbestimmungen beschäftigt, habe ich nach verschiedenen Methoden gegen löOO Messungen ausgeführt und kenne die großen Schwierigkeiten derselben; ich glaube, daß im Gasofen keine genauen Bestimmungen möglich sind und habe bei meinen Angaben alle früher in Gasöfen gemachten Beobachtungen eliminiert, wo- durch die Zahlen um 30 bis 80° geändert, zumeist erhöht wurden. Vor allem ist die Herstellung von konstanten Tempe- raturen notwendig. Ich verwendete bei meinen Schmelzpunktsbestimmungen drei Methoden^ von welchen jedoch die eine unter Anwendung von Mineralsplittern hier nicht zur Verwendung gelangen kann, wo es sich um innige Mischungen handelt; die zwei andern Methoden bestehen darin, daß man direkt die Erweichung des feinen Pulvers konstatiert und diesen Punkt als untere Grenze nimmt und hierauf den zweiten Punkt, bei welchem die Schmelze flüssig ist und sich in Fäden ausziehen läßt, fixiert. Ich nenne diese beiden Punkte Ti und T^. Der Schmelzpunkt liegt zwischen beiden. Die beiden Punkte liegen bei verschiedenen Mineralien oft sehr nahe beieinander, oft auch zeigen sich Differenzen von 30°. 1 C. Doelter, Beziehungen zwischen Schmelzpunkt und chemischer Zusammensetzung der Mineralien. Tschermak's Mineralog. Mitteilungen, Bd. XXII, 1903. Die Silikatschmclzen. 205 Bei Gläsern ist sie eine sehr geringe, d. h. der Punkt T^ ist fast der Schmelzpunkt, der Erweichungspunkt liegt aber viel tiefer. Theoretisch ist ja der Schmelzpunkt sehr genau als Durch- schnittspunkt zweier Tensionskurven zu fixieren, praktisch ist aber bei Silikaten der richtige Schmelzpunkt sehr schwer zu treffen und muß man das Mittel^ aus den zweiTemperaturbestim- mungen nehmen. Bei der Schmelzpunktsbestimmung haben wir, abgesehen von der Erzeugung einer konstanten Temperatur oder einer sehr langsam ansteigenden, vor allem auf die genaue Messung der Temperatur zu achten. Das Rhodium-Platinelement erlaubt genügend genaue Messungen und man kann sogar Temperaturen bis zu 5° ab- schätzen. Die größere Schwierigkeit ist jedoch die, den Schmelz- punkt überhaupt zu bestimmen und diese Temperatur genau zu messen; namentlich ersteres ist nicht leicht zu treffen und können sich hierin immer Differenzen von 20 bis 40° ergeben, wenn auch die Temperaturmessungen ganz genau durchgeführt werden. Um bei diesen den größten Grad der Genauigkeit zu erreichen, wäre es erforderlich, daß das Element direkt in die Schmelze eintauche, was aber nur durch Anwendung eines Schutzrohres ermöglicht wird; es zeigt sich aber dann erstens der Übelstand, daß man hiezu sehr große Quantitäten des zu untersuchenden Minerals braucht, ferner daß man da- bei doch etwas zu niedere Temperaturen bekommt. Meine ersten Bestimmungen im elektrischen Vertikalofen waren daher meist um 30 bis 40° zu niedrig. Ich stelle daher das Thermo- 1 Vogt unterscheidet mit Recht bei den isomorphen Mischungen ein Temperaturintervall statt eines Schmelzpunktes. Theoretisch ist dies ja richtig, praktisch aber unmöglich durchführbar; übrigens ist auch noch nicht festgestellt, ob beispielsweise Labrador theoretisch einen .Schmelzpunkt hat oder nicht. Gerade bei Labrador fand ich unter Anwendung der mikroskopischen Methode einen konstanten Schmelzpunkt und auch bei sonst langsam ansteigender Temperatur ein Verharren des Thermometers bei derselben Temperatur von zirka 1210°, möglicherweise wäre daher das Temperaturintervall sehr klein. Praktisch hat daher die Unterscheidung keinen Wert. 206 C.Do elter. Clement respektive den Lötknopf unmittelbar über (bei Vertikal- öfen) oder bei Horizontalöfen neben das zu untersuchende Pulver respektive Mineral. In einzelnen Fällen habe ich es aber so angestellt, daß der Lötknopf des Elementes doch die Schmelze berührt und hier ist dann der Einfluß der Schmelz- wärme fühlbar. Beim Versuche bei sehr langsam aufsteigender Temperatur zeist dann das Thermoelement während des Schmelzens eine konstante Temperatur und selbst wenn man durch Ausschalten von Widerstand eine höhere Temperatur im Ofen erzeugt, bleibt das Thermoelement, welches in die Schmelze eintaucht, bei derselben konstanten Temperatur. Leider sind solche Versuche nicht häufig möglich gewesen, da das Thermoelement durch die Schmelze leidet und häufig erneuert werden muß. Die Temperatur, welche man dann beim Eintauchen erhält, dürfte die richtige sein, sie ist zwischen 10 bis 20° niedriger, als wenn der Lötknopf sich über der Schmelze befindet. Diese Methode bezeichne ich als Methode la. So erhielt ich für Labrador bei 1210° konstante Tem- peratur während des Schmelzens, die andern Bestimmungen ergaben 1200 bis 1215°, bei Augit (Monti Rossi) erhielt ich 1185°, bei andern Bestimmungen 1190 bis 1200°. Ich halte diese Methode für die genaueste. Methode I. Das Thermoelement befindet sich in einem in den Vertikalofen gestellten Tiegel unmittelbar über dem Mineral- oder Gesteinspulver. Die Festigkeit oder lose Beschaffenheit des Pulvers wird mit einem Eisen- oder Platin- stab geprüft. Die Methode II besteht in der Beobachtung kleiner, sehr dünner Splitter oder Spaltblättchen im Horizontalofen. Ich habe nach dieser Methode keine neuen Messungen durchgeführt. Methode III. Man verfolgt den Schmelzprozeß im Hori- zontalofen. Zu diesem Zwecke verwende ich bei Mineralpulvern kleine Pyramiden, deren Kanten sehr scharf sind, die sich bei Eintritt des Schmelzens runden. Je nach der Viskosität der Schmelze wird das Ganze zur Kugel schmelzen oder ungefähr seine Gestalt behalten. Für die Details siehe die früher erwähnte Arbeit in Tschermak's Min. Mitt, XXII. Die Silikatschmelzen. 20/ IV. MikroskopischeMethode. Diese Methode ist eine der genauesten, da man das Schmelzen direkt beobachten kann. Man kann sie auf zweierlei Arten durchführen: a) mit Pulver, h) in Schliffen. Bei ersteren muß man nur sehr feines Pulver in einer sehr dünnen Schichte aufstreuen und die einzelnen Kristall- splitter beobachten. Der Beginn des Schmelzens wird durch Ab- rundung der Kanten beobachtet; wenn die Schmelzung eintritt, was bei zirka 15 bis 30° Erhöhung geschieht, bildet sich in dem Körnchen ein dunkler, scharf sich abhebender Flecken, ein Zeichen, daß die Masse flüssig geworden ist. An dem Auftreten des bläschenartigen Fleckens ist der Schmelzpunkt sehr deut- lich zu beobachten und man kann denselben hier wirklich genau bestimmen. h) In Schliffen. Bei Beobachtung von Mineralschliffen ist der Schmelzpunkt sehr gut zu bestimmen, sowohl durch Ab- rundung der Kanten beim ersten Weichwerden, als durch die Bildung von Bläschen im Innern des Kristalles beim Schmelzen. Die jetzt aufgestellten Schmelzpunkte sind alle höher als die zuerst in Gasöfen angestellten, sie stimmen mit den im Vorjahre publizierten Messungen gut überein, da die Unter- schiede kaum mehr als 10 bis 30° betragen und ist dies schon ein hoher Grad von Genauigkeit,^ denn vor allem ist zu berück sichtigen, daß 10 bis 15° bei dem Schmelzpunkte der Silikate höchstens X^j^ repräsentieren und daß derselbe Unterschied bei niedrig schmelzenden organischen Substanzen sich erst in der zweiten Dezimale fühlbar machen würde. Dann ist ein Mineral niemals ganz homogen und Mineralien von verschiedenen Fund- orten zeigen kleine Veränderungen in der chemischen Zu- sammensetzung; die Folge davon ist, daß zwei Orthoklase oder zwei Leucite oder Magnetite von verschiedenem Fundorte nie- mals denselben Schmelzpunkt zeigen. Es mußten also die Schmelzpunkte der hier angewandten Mineralien nochmals untersucht werden, denn man kann nicht behaupten, Albit habe z. B. einen Schmelzpunkt von 1 160°, denn bei manchen Albiten finden wir nur 1145°, bei andern 1 165°. Bei Anorthit von ver- schiedenem Fundort liegen die Punkte um 40° auseinander. ' Tschermak's Mineralog. Mitteilungen, XXII. 208 C. Doelter, Neue Bestimmungen der Schmelzpunkte einiger gestein- bildenden Mineralien, Auch die bei den Versuchen hier gebrauchten Mineralien wurden sowohl nach Methode I und Iö, als nach Methode III und II (unter dem Kristallisationsmikroskope) zum Teile nochmals bestimmt. Da jedoch die verschiedenen Methoden verschieden genaue Resultate ergeben, so habe ich die genauesten Resultate la mit 4 multipliziert, die Beobachtungen unter dem Kristalli- sationsmikroskop mit 3, die nach Methode I erhaltenen mit 2, die nach Methode III im Horizontalofen mit 2 und die am wenigsten genauen mit Splittern (Methode II) einfach gerechnet. Ganz weggelassen sind die Beobachtungen in Gasöfen, die überhaupt weniger genau ausfallen müssen und die ersten Messungen überhaupt. Auf Grund dieser Berücksichtigungderverschiedengenauen Messungen nahm ich im folgenden als das Mittel der Schmelz- punkte Tg die nachstehenden Werte (Durchschnittswerte), Anorthit Mijakeshima 1280° (Vesuv) 1230° (Pizmeda)i 1260° Labradorit (Kiew) 1210° Orthoklas (Norwegen) 1210° Adular (Gotthard) 1215° Albit (Norwegen) 1 160° » (Schmirn) 1 1 50° Augit (Monti Rossi) 1 185° Diopsid (Ala) 1255° Olivin (Almeklüvdal 1280° Leucit (Vesuv) 1310° Akmit (Drammen) 965° Hedenbergit (Elba) 1 100° Magnetit (Mulatto) 1250° Elaeolith Miass 1 190° Diese Zahlen sind nun das Mittel von vielen (zirka 30 bis 50) Messungen, wobei die weniger zuverlässigen weggelassen wurden. 1 Dieser Anorthit ist niciit rein. » » Die Silikatschmelzen. 209 Wie wir sehen werden, ist es auch wünschenswert, die Schmelzpunkte der Mineralgläser zu bestimmen, da diese zu- meist niedriger sind als die Schmelzpunkte der kristallisierten Varietät. Schmelzpunkte der Gläser Differenz Labradorit (Kiew) ... 1 185° — 25° Orthoklas (Norwegen) 1190° — 20° Albit 1150° — 10° Augit (Monti Rossi) . 1175° — 10° Olivin 1260° — 25° Leucit (Vesuv) 1290° — 20° Akmit (Drammen). . . 915° —45° Geschmolzene Mineralien haben also immer niedrigeren Schmelzpunkt als die kristallisierten Modifikationen. Die Schmelzpunkte von Mineralgemengen und deren glasige Modifikationen. Im folgenden stelle ich die Resultate der Schmelzpunkts- untersuchungen einer Reihe von Mineralgemengen zusammen. Es wurden untersucht die Schmelzpunkte der Gemenge selbst und die der vorher zusammengeschmolzenen und im Fluß gerührten Gemenge, die rasch, nachdem keine Spur von Kristallen vorhanden war, sondern nur eine flüssige Lösung, erkaltet worden war, damit man eine wirkliche feste Lösung und nicht ein Gemenge von Glas und Kristallen erhält. ö 'o^ Beobachtungen bei Zusammenschmelzen von zwei Mineralien. Ausscheidung der Mineralien aus geschmolzenen Gemengen. Mischbarkeit von S i li k a t s c h m e 1 z e n. Wenn man zwei Mineralien zusammen schmilzt, so löst das zuerst schmelzende das zweite, letzteres wird aber im weiteren Verlaufe sich mit dem ersten in flüssigem Zustande mischen. Können sich zwei Mineralien in flüssigem Zustande in allen Verhältnissen mischen wie Alkohol und Wasser, oder tritt teilweise der Fall ein wie bei Öl und Wasser? Im allgemeinen beobachtet man bei Silikatschmelzen (wir wollen vorläufig nur die trockenen Schmelzen 210 C. Doelter, behandeln) keine Separation, außer in seltenen Fällen eine solche nach dem spezifischen Gewichte, wie bei Flüssigkeiten. Rührt man die Schmelze, so wird sie zumeist in allen Teilen gleich sein, was man beobachten kann, wenn man von ver- schiedenen Teilen flüssige Teile herausnimmt und untersucht. Die einzelnen Teile sind allerdings beim Abkühlen oft schein- bar sehr verschieden, aber es sind mehr Strukturunterschiede. Da aber dem spezifischen Gewichte nach doch Trennung eintreten kann, so würde dies oder überhaupt eine Separation auf Nichtmischbarkeit schließen lassen, aber eine solche scheint nach allen Beobachtungen selten zu sein, insbesondere wenn gerührt wurde. Man muß daher im allgemeinen unbeschränkte Mischbar- keit der Silikatnüsse als höchstwahrscheinlich erachten, ob- gleich Ausnahmen auch möglich erscheinen bei solchen Schmelzen, bei welchen trotz Rühren Separation eintrat. Wenn wir ein Gemenge von zwei kristallisierten Silikaten zusammenschmelzen, erhalten wir eine Lösung, wobei das leichter schmelzbare das sctivverer schmelzbare löst; wir sehen nun, daß, während die flüssigen Silikate in allen Proportionen im allgemeinen mischbar sind, ein flüssiges Silikat bei be- stimmter Temperatur nur eine gewisse Menge eines festen Körpers lösen kann; die Löslichkeit in festem Zustande ist also geringer als die in flüssigem und begrenzt. Wenn man aber zwei Mineralien zusammenschmilzt, so kann es vorkommen, daß sich selbst bei einer raschen Abkühlung, die nur einige Sekunden lang dauert, das eine xMineral in Ske- letten oder Sphärulithen ausschießt; daraus schließt man, daß die Flüssigkeit die zuerst kristallisierbare Substanz wieder aus- geschieden hat und man beobachtet, daß dies nicht in willküi- lichen Verhältnissen, sondern bei bestimmten Konzentrationen erfolgt (vgl. unten p. 237). Schmelzpunktserniedrigung von Mineralgemengen. Es wäre zu erwarten, daß Mineralgemenge analog wie andere Körper, besonders wie die von Guthrie studierten Nitrate. Schmelzpunktserniedrigungen zeigen sollten; Vogt Die Silikatschmelzen. 211 spricht 1 von Schmelzpunktserniedrigungen, welche sehr be- deutend sind. Tatsächlich ist dies aber nicht der Fall für Mineralien, denn alle meine Versuche zeigen, daß bei Zusammen- schmelzen von Mineralien keine Schmelzpunktserniedrigung stattfindet, sondern nur die amorphen Modifikationen zeigen eine solche. 1. Mischungen von Albit und Magnetit. Angewandt wurden: Albit von Norwegen, vom Schmelz- punkte T^ — 1150°, ^2 = 1170° und Magnetit vom Mulatto, bei dem T^ — 1240°, Z, = 1260° bestimmt wurde. 3 Albit ( ^1 1 Magnetit S ^2 1 Albit ( Tr 1 Magnetit \ T. 2 Magnetit ( Tr 1 Albit i T, Schmelzpun ;kt Schmelzpunkt der Mischui "S des Glases 1160° 1120° 1175° 1135° 1160° 1130° 1180° 1140° 1175° 1160° 1200° 1170° Der eutektische Punkt läge also hier wohl auf der Seite des leichter schmelzbaren Minerals, aber bei der letzten Mischung kann man von einer Gefrierpunktserniedrigung gar nicht mehr sprechen. Die drei Mischungen selbst schmelzen wenig über dem Schmelzpunkt der niedriger schmelzenden Komponente des Albits, aber niemals unter diesem. Bemerkenswert ist auch, daß das Glas nur wenig Unterschied im Schmelzpunkt zeigt von der Mineralmischung selbst. Zum Teil hängt es damit zusammen, daß es nicht möglich ist, ein reines Glas zu erhalten, da der Magnetit sich sofort infolge seines Kristallisationsvermögens ausscheidet. Magnetit hat stark lösende Kraft bezüglich Albites. Die Schmelzpunktserniedrigung unter den Schmelzpunkt des Magnetits ist sehr bedeutend. Was die Ausscheidungsfolge anbelangt, so hat Lenarcic zwei Versuche angestellt: mit Magnetit und dem Oligoklas- 1 L. c. 212 C . D ( ) e 1 1 e r , Albit vom Sauerbrunngiaben bei Stainz (Steiermark). Bei der Mischung Magnetit-Albit =1:3 wurde nur Glas erhalten mit einigen wenigen Albiten; der Magnetit blieb also im Albit gelöst. 1250 Amt Moßnetit Fig. 2. Magnetit-Albit. I. Kurve der Schmelzpunkte der Mineralmischungen. II. Kurve der Schmelzpunkte der Gläser. Die Silikatschmelzcn. 213 Bei Mischung 1 : 1 war Glas mit Magnetitausscheidungen und Spuren von Albit gebildet, wobei Magnetit als Einschluß das ältere Produkt ist. Beim dritten Versuche war nur Magnetit zur Abscheidung gelangt. Der eutektische Punkt kann bei dem Verhältnisse 1 : 3 oder vielleicht 1 : 4 liegen und scheint für die Ausscheidungs- folge nicht unbedingt maßgebend, da Magnetit zuerst sich aus- scheidet. Mischungen von Augit und Labradorit. Da diese zwei Mineralien in petrographischer Hinsicht von besonderer Wichtigkeit sind, wurden viele Mischungen aus- geführt. Die Schmelzpunktsbestimmungen wurden im Horizontal- ofen nach Methode III ausgeführt. Die angewandten Minerahen waren Labradorit von Kiew und AugitkristaUe vom Monti Rossi. Die Schmelzpunkte von Labradorit und Augit wurden nach drei Methoden nochmals bestimmt und nach den Angaben von p. 208 das Mittel berechnet; als wahrscheinlichste Zahlen ergeben sich für Labradorit 1210°, für Augit 1185°. Labradorit. \ 1 190° Schmelzpunkt nach Methode III •, loon» \ 1200° Schmelzpunkt nach Methode I j 101 a° i 1200° Schmelzpunkt nach Methode la < ^ '. 1215 Schmelzpunkt nach Methode IV unter dem Mikroskop 1210° Augit. \ 1190° Schmelzpunkt nach Methode III j i9nn° I 1 1 80° Schmelzpunkt nach iMethode I j „ ( 1180° Schmelzpunkt nach Methode la -, <, ' 11 y vj Schmelzpunkt nach Methode IV 1 185° Frühere Beobachtungen hatten für einen Augit von Monti Rossi einen um 10° niedrigeren Wert ergeben, da jedoch kleine 214 C. Do eller, chemische Differenzen sich in dem Schmelzpunkte ausdrücken und die Kristalle, welche bei der zweiten ßeobachtungsreihe ms nso im U90m5 1185 lairadorit i^ f -f f- "J- i" i" lO 'ki^Ußit Fig. 3. Labradorit-Augit. I. Kurve der Schmelzpunkte der .Mineralgemenge. II. Kurve der Schmelzpunkte der Gläser. angewandt wurden, nicht ganz mit dem der ersten gleich sein dürften, so nehme ich die ad hoc ausgeführte zweite Beob- achtungsserie, um so mehr als die Methode genauer war. Die Silikatschmelzen. 215 Resultate der Seh melzpunktsm essungen. Schmelzpunkt des Mineralgemenges Berechneter Schmelzpunkt des Gemenges aus dem arith- metischen Mittel Schmelzpunkt des durch Zusammen- schmelzen der beiden Mine- ralien erhaltenen Glases Augit Labradorit 1 Augit 20 Labradorit 1 Augit 10 i Labradorit 1 / Augit 5 Labradorit 1 Augit 3 ( Labradorit 1 i Augit 2 i Labradorit 1 ) Augit 1 ( Labradorit 2 1 Augit 1 Labradorit 5 Augit 1 Labradorit 9 Augit 1 Labradorit . . . -' 1 T, 1170° 1190° 1180° 1200° 1190° 1200° 1185° 1190° J, 1175° To 1200° 1175° 1195° Tj 1185° T2 1195° Ji 1190° To 1200° 1195° 1200° 1180° 1190° 1200° 1215° 1196' 1196= 1197' 1198' 1200' 1202° 1205' 1208° 1210' 1170° 1180° 1180° 1190° 1170° 1180° 1170° 1175° 1165° 1170° 1150° 1165° 1140° 1150° 1135° 1145° 1090° 1100° 1120° 1135° 1190° 1205° Sitzb. d. mathem.-natuvw. KL; CXIII. Bd., Abt. I. 15 216 C. Doelter, Die Ausscheidungsfolge. Lenarcic versuchte Labradorit in Augit zu lösen und er fand, daß bei dem Verhältnis 5 Augit 1 Labradorit noch eine feste Lösung entsteht, bei größerer Menge von Labradorit scheidet sich dieser aus. Ferner hat er die Ausscheidungsfolge studiert. Bei Labradorit 1, Augit 2 scheidet sich bei Rühren Augit, wenn nicht gerührt wird, zuerst Labradorit aus. Bei Mischungen Labradorit : Augit =1:1 und 1 : 3 war nur Augit ausgeschieden. Dies zeigt, daß sich zumeist Augit zuerst ausscheidet. Ich habe nun noch einige weitere Versuche angestellt respektive einige wiederholt. Labradorit U ^ , , ^ , .. , , ,^? Das geschmolzene Gemenge wurde gerührt. Augit 10 i "^ & ^ Es bilden sich zahlreiche Kristalle von Augit, oft von beträchtlicher Größe, trotzdem die Abkühlung von 1240 auf 1130° (bei welchem das kristallisierte Gemenge fest wurde, da die Unterkühlung hier zirka 100° betrug), nur l^g Stunden dauerte. Von Labradorit ist nichts zu sehen; an einigen Stellen sind Spuren von Glas sichtbar. Bei der Mischung Labradorit 1, Augit 5 scheidet sich nur wenig von ersterem aus, die Hauptmasse bildet der zuerst ausgeschiedene Augit. DieMischung Labradorit2, Augit 1 ergibt unzweifelhaft zuerst Augit, dann Plagioklas, dann wieder Augite. Ein anderer Versuch ergab überhaupt fast nur Augit bei rascher Abkühlung. Lenarcic hatte jedoch das Gegenteil erhalten. Bei drei Ver- suchen ergab sich also ein entgegengesetztes Resultat (bei dem ersten war stark gerührt worden). Die Mischung Labradorit 5, Augit 1 ergibt ein merk- würdiges Verhalten. Die Hauptmasse besteht aus einem lichten bis gelblichen Glase, in welchem viele sehr lange und schmale Labradoritleisten liegen, ohne Spur von Augit, an einer andern Stelle des Tiegels findet man aber dunkle, sphärulithisch aus- gebildete Augite in einem Glas, in welchem wenig Plagioklas liegt. Der Augit ist hier der ältere, während an andern Stellen der Labradorit der ältere ist. Die Silikatschmelzen. 217 Demnach ist hier eine Art Differenziation eingetreten, die Hauptmasse besteht der chemischen Zusammensetzung der Schmelze nach aus Plagioklas, welcher in einem Glase liegt, ein kleinerer Teil zeigt früher ausgeschiedenen Augit im Glas. Ein größerer Unterschied scheint bezüglich der Altersfolge nicht vorzuliegen. Die Schmelze 9 Labradorit, 1 Augit besteht zum größten Teil aus Plagioklasleisten, zwischen denen etwas farbloses Glas steckt, wahrscheinlich aus etwas Labradorit und Augit be- stehend. Demnach wäre hier der Labradorit zuerst ausgeschieden, es ist dies aber auch nicht ganz allgemein der Fall, denn es zeigen sich an manchen Stellen rundliche Konkretionen, die aus bräunlichem Augit und kleinen Plagioklasleisten bestehen. In diesen schlierenartigen Ausscheidungen erkennt man, daß die Augite die ersten Bildungen sind oder daß zuerst ein Plagio- klas, dann Augite, dann wieder Plagioklas sich ausgeschieden haben. An manchen Stellen des Schliffes liegen auch neben den Plagioklasen kleine Augitnadeln, das Ganze spricht für nahezu gleichzeitige Bildung respektive abwechselnde Bildung beider Komponenten. Resultate der Kristallisationsversuche von Augit-Labrador- gemengen. Labradorit 1 | ^^ ,.,,,. , , . , . ^, ^ _.^ ^^ ( Ls bildet sich nur Augit, kein Glas. Nur Augit, etwas Glas. Augit 20 Labradorit 1 Augit 10 Labradorit 1 ) . . . ^ , , . _ / Augit zuerst, wenig Labradorit. Augit 5 ) "^ ' "^ Labradorit 1 ) ,^ , „ } Nur Augit ist sichtbar. Augit 3 ' Labradorit 1 ( Lenarcic erhieltbeiNichtrühren derSchmelze Augit 2i zuerst Ausscheidung von Labrador, bei Rühren derselben im Gegenteil zuerst Ausscheidung von Augit. Labradorit 1 ) Nach Lenarcic ist Augit die erste Aus- Augit 1 ) Scheidung. 15* 218 C. Doelter, Labradorit 2) Zumeist Augit, selten Labradorit als erste Aus- Augit 1 ) Scheidung. Labradorit 5 / An verschiedenen Stellen der Schmelze ver- Augit 1 ) schiedenes Resultat; doch herrscht als erste Ausscheidung der Augit vor. Labradorit 9 ) Hauptsächlich Labradorit als erste Aus- Augit 1 ) Scheidung, dann auch abwechselnd Aus- scheidung beider. Aus allen Versuchen geht hervor, daß zumeist der Augit sich zuerst ausscheidet oder daß beide sich gleichzeitig aus- scheiden. Der eutektische Punkt (natürlich nur bezogen auf die Gläser) liegt hier gegen Vogt's Voraussetzung bei dem höher schmelzenden Bestandteil. Die Unterkühlung und das Kristal- lisationsvermögen und die Kristallisationsgeschwindigkeit be- einflussen hier die Ausscheidungsfolge und der eutektische Punkt ist nur für die extremen Mischungen von Bedeutung, innerhalb eines großen Mischungsintervalls von Y2 bis zu 7i scheiden sich bald das eine, bald das andere oder beide gleichzeitig aus; hier entscheiden die Temperatur- verhältnisse. Die Kurve der eutektischen Punkte ist auch nicht sehr regelmäßig, denn sie ist vom Verhältnisse 1:1 bis zum Augit- punkt fast horizontal, überhaupt sind die Schmelzpunkts- erniedrigungen, wenn wir von der Strecke zwischen den Mischungen 9: 1 bis 2: 1 absehen, nur geringe, 10 bis 20° unter dem Schmelzpunkte des Augits 1185°. Mischungen von Albit und Diopsid. Angewandt wurden Albit von Norwegen, Schmelzpunkt 1150 bis 1170° und Diopsid von Ala 1250 bis 1265°. ,,. , \2 Albit T, 1170° Mischung ' , ,- . . ^ ^^^„ "^ ( 1 Diopsid 7; 1200° Das arithmetische xMittel ergibt 1195 bis 1205°. Das Glas schmilzt bei 1170 bis 1 190°. Die Silikatschmelzen. 219 ,,. , M Albit T, 1185° ^ \ 1 Diopsid Z^ 1200° Das arithmetische Mittel gibt 1200 bis 1210°. 1 Albit Jj 1210° Mischung ^ 3 ^.^p^.^ 7, 1220° Das arithmetische Mittel ist 1220 bis 1240°, das aus beiden erhaltene Glas hat den Schmelzpunkt 7^ r= 1 160°, J^ = 1 175°, also etwas höher als reiner Albit, ebenso wie bei der Mischung 2 Albit 1 Diopsid. Hier tritt aber etwas ein, was der allgemeinen Regel, daß das in größeren Alengen befindliche Mineral sich zuerst aus- scheiden sollte, widerspricht. Es scheidet sich nur Diopsid aus und der Albit bleibt im Glas. Die übrigen Schmelzen bleiben ganz glasig, wenn Albit stark vorwiegt. Vielleicht ist es aber nur der Eigenschaft des Albites zuzu- schreiben, daß derselbe überhaupt Neigung zur glasigen Er- starrung hat. Man hat daher bei der Altersfolge auch das Kristallisationsvermögen zu berücksichtigen. Mischungen von Leucit und Augit. Zum Versuche wurde angewandt Leucit vom Vesuv und Augit vom Monte Rossi (beide in Kristallen). Es wurde sowohl auf die Ausscheidungsfolge geprüft, als auch die Schmelz- punkte der Mischungen geprüft. 1 Leucit \ ^,. , Z 1185° , ^ . i Mischung ^ ,^^_ -1 Augit ) ^ T; 120o X o '»^'- -■ ^2 1 Leucit I Jj 1130 . , • ( Glas „ ^ . - r^ 4 Augit \ Jg 1 1 oO Arithmetisches Mittel der Schmelzpunkte: o o o T^ 1204 n 1220° 220 C. Doelter, 1 Leucit l ,,. , T, 1195° lAugit 1 ''^'^^^^""^- T, 1220° 1 Leucit ( T, 1180° 1 Augit \ T, 1190 Arithmetisches Mittel der Schmelzpimlinkrustierende Sub- 1 Annales des sciences naturelles, T. II, Bot. 1839, 1840, T, XIV, 1841, T. XVI; Memoires sur les developpements des vegetaux 1844. 18* 254 V. Gräfe, Stanzen« genannt, ein Ausdruck, der auch heute noch gebraucht wird und in sich die Anschauung schließt, daß diese Substanzen — oder vielmehr Substanz, denn Payen spricht stets nur von »matiere ligneuse« — dem Zellulosekörper mechanisch infiltriert seien. Er fand diese Substanz reicher an Kohlenstoff und Wasserstoff als Zellulose, für die er die Formel QaHgoOjo auf- stellt. Ihre Gegner fand diese Theorie in Schieiden, welcher behauptete, die Verholzung beruhe lediglich auf einer Ver- schiedenheit der membranbildenden Substanzen und in Fremy, der ebenfalls die Lehre von der Zellulose als Grundsubstanz und der inkrustierenden Substanzen als verholzenden Agenzien ablehnte. Erst Kabsch^ nahm wieder den Payen'schen Standpunkt auf, ging aber einen Schritt weiter, indem er die Verholzung nicht als mechanische Inkrustation, sondern als chemische Ver- änderung der Zellulose erklärte. Auf dieser Anschauung fußend, entdeckte F. Schulze, von dem auch eine einheitliche Bezeich- nung für die inkrustierenden Substanzen — »Lignin« — stammt, eine Methode, dieses Lignin quantitativ zu bestimmen.^ Die ver- holzten Membranen werden längere Zeit in der Kälte mit Salpetersäure + chlorsaurem Kali behandelt, durch welche Mazeration das Lignin vollständig aus der Membran heraus- gelöst wird, so daß reine Zellulose zurückbleibt; aus der Differenz der ursprünglichen Holzquantität und der so gewon- nenen Zellulose wird die inkrustierende Substanz bestimmt. Sachsse-^' findet es wahrscheinlich, daß je nach den Umständen, unter welchen die Umwandlung der Zellulose erfolgt, eine sehr große Anzahl verschiedener Substanzen aus dieser hervorgehe, die sämtlich in der Membran verbleiben. Er vertritt auch wieder den Payen'schen Standpunkt der molekular-mechanischen Infiltration der Zellulose durch das aus ihr hervorgegangene Lignin und begründet ihn durch den Umstand, daß zur Spaltung einer Zellulose-Ligninverbindung wohl schon viel weniger energische Mittel ausreichen müßten als Behandlung mit 1 Pringsheim's Jahrb. der wissensch. Botanik II[. 2 Chem. Centn Bl. 1857, 321. ^ Sachsse, Chemie und Physiologie der Farbstoffe etc. 146. Untersuchungen über die Holzsubstanz. 255 Schulze'scher Mischung, während eine hartnäckige molekulare Inkrustation sehr wohl die Notwendigkeit so durchgreifender Medien erkläre. J. Sachs^ stellt sich vor, das Lignin bleibe an jener Stelle der Zellwand, wo es sich durch teilweise Unnwand- lung der Zellulosemoleküle bilde. Die Anschauung, daß die Ver- holzung in einer chemischen Verbindung der Zellulose mit ihren Umwandlungsprodukten bestehe, haben zuerst Gross und Bevan in ihrer Monographie »The chemistry of Cellulose« mit Nachdruck vertreten. Bis zum Jahre 1866 gab es keine spezifische Reaktion für das Lignin. Während bekanntlich reine Zellulose in Kupfer- oxydammoniak löslich ist, durch Jod und Schwefelsäure blau, durch Chlorzinkjodlösung violett gefärbt wird, bleiben alle diese Reaktionen bei der verholzten Membran aus. An diesem Aus- bleiben der charakteristischen Zellulosereaktionen wurde, ab- gesehen von den anatomischen Merkmalen, die verholzte Zelle bis 1866 erkannt. Ein völliger Umschwung dieser unsicheren Verhältnisse trat ein, als Wiesner- im schwefelsauren Anilin ein untrügliches Reagens auf Verholzung fand. Wohl hatte gelegentlich Runge mitgeteilt, daß durch gewisse Anilin- salze das Holz eines Fichtenspanes gelb gefärbt werde. Doch erst Wiesner erkannte mit genialem Blick, daß diese Reaktion — Goldgelbfärbung der verholzten Membranen mit schwefelsaurem Anilin — der Holzsubstanz selbst eigen- tümlich sei, von reiner Zellulose aber nicht geliefert werde und wurde so der Schöpfer der ersten Holzreaktion, welche zunächst als erstes untrügliches Kriterium für die Verholzung einer Membran für die botanische Methodik hervorragendste Be- deutung gewann. Sie war es aber auch, welche bald eine für Botanik und Ghemie gleich wichtige Frage ins Rollen brachte, die Frage nach der chemischen Beschaffenheit der Holz- substanz. Dieses Problem gewann an Interesse, als Wiesner bald darauf eine weitere, in ihrer Schärfe noch prägnantere Reaktion auf Verholzung entdeckte. Im Jahre 1877 fand 1 Experimentalphysiologie. 2 Karsten's bot. Untersuchungen, Bd. I, S. 120, 1866. 256 V. Gräfe. V. Höhnel/ daß sich verholzte Zellen mit Kirschholzextrakt intensiv rot bis rotviolett färben; er nannte das Agens des Extraktes, welches diese charakteristische Färbung bedingte, »Xylophilin«, ohne es chemisch identifizieren zu können. Wieder war es VViesner, dem diese Identifizierung in i^iber- raschend kurzer Zeit gelang, denn schon 1878 vermochte er zu zeigen,^ daß die wirksame Substanz des Xylophilin Phloro- glucin oder ein Gemenge desselben mit Brenzkatechin sei, welches auf Zusatz konzentrierter Salzsäure die obgenannte intensive Färbung der verholzten Membranen hervorruft. Ähnlich wirken Brenzkatechin und Resorcin für sich in Ver- bindung mit Salzsäure. Diese wertvolle Entdeckung, welche ein sicheres und dabei bequemes Erkennen der Verholzung verbürgte, fand denn auch sehr bald allgemeine Anerkennung in der wissenschaftlichen Praxis und gehört heute zu den aller- gewöhnlichsten Operationen des Botanikers. In der Folge wurde von verschiedenen Forschern eine ganze Reihe von Holzstoff- reagenzien gefunden, die auf die verholzte Membran im Vereine mit einer Mineralsäure ähnliche Wirkung ausüben wie das Phloroglucin, im übrigen auch fast stets mehr oder minder nahe Verwandte des letzteren vorstellen. So führt Lippmann^ die rotviolette Reaktion des Orcin, Ihl'* die blaugrüne des Thymol und Pyrogallol an, welche letztere übrigens auch schon Wiesner nennt. Gelbgrüne bis reingrüne Reaktion geben Kresol, a-Naphthol, Anisol, Guajakol, kirschrote Pyrrol, Indol,^ Skatol und Karbazol.*^ Die Möglichkeit, mit dem Phloroglucin- reagens Verholzung bequem und untrüglich zu konstatieren, brachte schließlich den Gebrauch mit sich, den positiven Aus- fall der Phloroglucinreaktion einfach mit »Verholzung« auch im physikalischen Sinn des Wortes gleichzusetzen und nicht 1 Sitz. Ber. der Akad. der Wissensch., Wien, Bd. LXXVI. •^ Sitz. Ber. der Akad. der Wissensch., Wien, Bd. LXXVII. 3 Cit. bei Wiesner. 4 Chem. Zeitung, 1885, p. 266. ■' Ann. der Chemie und Pharmazie. Baeyer, Bd. 140; Niggl, Mikro- chem. Unters, der Universität München, Regensburg, 1881. ß Mattirolo, Zeitschr. für wiss. Mikroskopie, Bd. 2, p. 354, 1885. Untersuchungen über die Holzsubstanz. 257 ZU beachten, daß ja die rotviolette Färbung mit Phloroglucin- salzsäure offenbar das Produkt einer Kondensation des Phloro- glucin mit einem oder mehreren Körpern der Holzsubstanz ist, welche unter Vermittlung der Salzsäure mit diesem Reagens sich in der bezeichneten Weise zu vereinigen vermögen. Das stets im Auge zu behalten, ist darum von Wichtigkeit, weil ja im Lebensprozeß der Pflanze eventuell auch an anderer Stelle dieselben oder ähnliche Substanzen gebildet werden können wie in der Holzsubstanz, so daß auch hier die Phloroglucinreaktion positiv ausfallen müßte, ohne daß gleich- zeitig auch die physikalischen Bedingungen für Verholzung gegeben wären. Die Frage nach chemischer Sicherstellung der Substanz, welche die Ligninreaktionen hervorruft, ist mehrfach gestellt worden. Schon im Jahre 1874 hatten Tiemann und Haarmann^ iestgestellt, daß die längstbekannte Reaktion auf Phenol mittels eines mit Salzsäure befeuchteten Fichtenspanes von geringen Mengen Koniferin herstamme und zeigten auch, daß Koniferin mit Phenol und Salzsäure, zumal im direkten Sonnenlichte eine intensive Blaufärbung gibt. Ihre Untersuchungen wurden von Tangl^ bestätigt, worauf v. Höhnel^ auf Grund ausgedehntci- Versuche das Vorkommen des Koniferin als ständigen Begleiters der Holzsubstanz sehr wahrscheinlich machte. Doch auch hier war es wiederum Wiesner, welcher der Forschung den richtigen Weg gewiesen hat. Unter seiner Leitung führte M. Singer'^ die erste Arbeit durch, welche sich mit der Eruierung der chemischen Zusammensetzung der Holzsubstanz befaßte. Fußend auf der primitiven Tatsache, daß ein Holz- brettchen beim Erhitzen einen intensiven Vanillingeruch erkennen läßt, versuchte Singer die Ligninsubstanz, in der An- nahme von deren Identität mit Vanillin, durch monatelanges Kochen mit Wasser aus dem Holze zu gewinnen. Wiewohl es 1 Ber. der Deutschen ehem. Gesellsch., Berlin, 1374, p. 608 ff. 2 Flora, 1874, p. 239. 3 Sitz. Ber. der kaiserl. Akad. der Wissensch. 76/1., p. 663, 1877. ■i Beiträge zur näheren Kenntnis der Holzsubstanz und der verholzten Gewebe. Sitz. Ber. der kaiserl. Akad. der Wissensch.. Wien, Bd. 86/1., p. 345, 1882. 258 V. Gräfe, ihm auf diesem Wege nicht gelang, die fragliche Substanz zu isolieren, durfte doch die große Wahrscheinlichkeit der auf- gestellten Vermutung ausgesprochen werden auf Grund der Ergebnisse: daß der Extrakt deutlich nach Vanillin roch, mit Phloroglucinsalzsäure die Holzreaktion gab und daß reines Vanillin mit demselben Reagens behandelt, ganz ähnliche Färbungen liefert. Neben Vanillin wurde auch in Bestätigung der Versuche v. Höhnel's das Koniferin als Bestandteil der Holzsubstanz angegeben und gleichzeitig auf die Arbeiten von Tommaso und D. Tommasi verwiesen,^ wonach die Blau- färbung mit Phenol-Salzsäure durch Zusatz von Kaliumchlorat wesentlich beschleunigt wird. Ferner eine Gummiart und ein mit Salzsäure sich gelbfärbender Körper. H offmeister - be- handelte Holz mit konzen