Part 10

„Bei gleichzeitiger Gegenwart mehrerer Vacuolen herrscht im Allgemeinen die Regel, dass sie sich alternierend entleeren, was eine möglichst gleichmässige Wasserausscheidung bewirkt. Die Frequenz ihrer Entleerung ist bei den einzelnen Infusorienarten im Allgemeinen eine sehr schwankende. Nach den Beobachtungen von Schwalbe (III. 21), lässt sich hierbei die Regel feststellen, dass die Frequenz der Contractionen um so grösser ist, je kleiner die contractilen Vacuolen sind. „So ziehen sich dieselben bei Chilodon cucullulus in 2 Minuten ungefähr 13- bis 14mal zusammen, bei Paramaecium aurelia in derselben Zeit nur 10- bis 11mal, bei Vorticella mikrostoma nur 1- bis 2mal. Noch seltener erfolgen die Contractionen bei Stentor und Spirostomum. Von den angeführten Thieren haben in der That Stentor und Spirostomum die grössten contractilen Behälter, dann kommt die Vorticella, dann Paramaecium aurelia und endlich Chilodon cucullulus, dessen Vacuolen wohl nur den halben Durchmesser von den bei Paramaecium vorkommenden haben; bei diesem beträgt der Durchmesser 0,0127 mm, bei der Vorticella 0,0236 mm.“ (Schwalbe.)

Das Zeitintervall zwischen zwei Entleerungen ist bei derselben Temperatur ein sehr gleichmässiges, verändert sich aber sehr bei Erhöhung oder Erniedrigung derselben. (Rossbach [III. 19], Maupas). Während bei Euplotes Charon das Zeitintervall zwischen zwei Contractionen 61 Secunden beträgt, ist es bei 30 Grad Cels. auf 23 Sec. gesunken. (Rossbach.) Die Frequenz der Contractionen hat sich demnach fast verdreifacht.

Der durch die contractilen Vacuolen erzeugte Wasserwechsel ist ein erstaunlich grosser. Nach Berechnungen von Maupas entleert z. B. Paramaecium aurelia bei 27° Celsius ein ihrem Körpervolum gleiches Volum Wasser in 46 Minuten.

Aus den mitgetheilten Beobachtungen scheint hervorzugehen, dass +die contractilen Behälter nicht einfache, unbeständige Flüssigkeitstropfen im Plasma, sondern feststehende, morphologische Differenzierungen im Körper der Protozoen sind, wirkliche Zellorgane, die wahrscheinlich im Dienste der Athmung und Excretion eine wichtige Function zu erfüllen haben+. Die Energie, mit welcher der Behälter seinen Inhalt bis zum vollständigen Schwund entleert, spricht dafür, dass die aus hyaliner Substanz gebildete Wandschicht wie die Substanz der Geisseln in besonderem Maasse contractil ist und sich durch diese Eigenschaft vom Entoplasma des Infusorienkörpers unterscheidet. Allerdings ist an dem contractilen Behälter mikroskopisch keine eigene Wandschicht von der übrigen Körpermasse scharf abzugrenzen, wie ja auch an der glatten Muskelfaser contractile Substanz und Protoplasma sich nicht immer sehr deutlich gegen einander absetzen, und wie die Geisseln auch an ihrer Basis in das Protoplasma der Zelle übergehen.

Mit Schwalbe (III. 21.) und Engelmann bin ich also der Ansicht, dass die Behälter eine contractile Wandschicht besitzen, welche von der übrigen Körpermasse nicht abgegrenzt ist. Im Uebrigen sind bekanntlich feine Häutchen oft mikroskopisch nicht nachweisbar, obwohl sie unzweifelhaft vorhanden sind. An vielen Pflanzenzellen ist es unmöglich, den sogenannten Primordialschlauch zu sehen, solange er der Cellulosemembran fest anliegt, während man sich durch Plasmolyse von seinem Dasein überzeugen kann.

Mit dieser Auffassung befinde ich mich mit +Bütschli+ (III. 3.) im Widerspruch. Bütschli betrachtet die contractilen Behälter als einfache Flüssigkeitstropfen im Plasma. „Jede Vacuole hört mit ihrer Austreibung als solche zu existiren auf. Ihre Nachfolgerin ist ein ganz neues Gebilde, ein neu entstandener Tropfen, welcher wiederum nur bis zur Austreibung existirt.“ Sie entsteht nach ihm durch Zusammenfluss mehrerer Bildungsvacuolen, die als kleine Tröpfchen im Plasma ausgeschieden werden, sich vergrössern und dann durch Einreissen der Zwischenwände verschmelzen. Die auch von Bütschli beschriebene Existenz von zu- und abführenden Kanälen, die Constanz in der Zahl der Behälter, der Umstand, dass sich bei der Diastole der Behälter an der gleichen Stelle wieder findet, wo er bei der Systole verschwunden ist, die Verhältnisse der Frequenz bei gleichbleibender Temperatur und bei Temperaturschwankungen scheinen mir gegen die Bütschli’sche Auffassung zu sprechen. Dass am Schluss der Systole der Behälter nach Austreibung seines Inhaltes momentan nicht sichtbar ist, kann wohl nicht schwer gegen die Annahme seiner Constanz in die Wagschaale fallen, wenn man berücksichtigt, dass selbst grosse Lymphspalten und capillare Blutgefässe bei den Wirbelthieren sich im uninjicirten Zustand der Wahrnehmung entziehen.

IV. Veränderung des Zellkörpers durch passive Bewegung.

Um das Bild der Protoplasmabewegungen nach allen Seiten zu vervollständigen, ist endlich noch der Form Veränderungen zu gedenken, welche der Zellkörper gewissermaassen durch +passive Bewegungen+ erfahren kann. Die Zelle befindet sich hier in derselben Lage wie ein Muskel, der durch eine von aussen auf ihn einwirkende Kraft, die an den Gliedmaassen ansetzt, gedehnt und wieder verkürzt wird.

So verändern die Zellen des thierischen Körpers zuweilen in ausserordentlich hohem Grade ihre Form, indem sie sich allen Gestaltveränderungen anpassen müssen, welche einzelne Organe in Folge von Muskelwirkung oder durch Dehnung bei Ansammlung von Flüssigkeit und Nahrung erfahren. Fadenförmige Epithelzellen müssen sich in Cylinder, diese in Platten umwandeln, wenn bei Dehnung eines Organs sich die Oberfläche vergrössert, und die umgekehrte Metamorphose müssen sie wieder durchmachen, wenn sich dass ganze Organ und mithin auch seine Oberfläche verkleinert.

Was für gewaltige und urplötzliche Formveränderungen der Protoplasmakörper einer Zelle ohne Vernichtung seiner feinen Structur in Folge passiver Bewegungen erträgt, zeigen uns am schönsten die Coelenteraten, bei welchen sich ausgestreckte Körpertheile wie Fangfäden auf ein Zehntel oder mehr durch plötzliche, energische Muskelzusammenziehung verkürzen können. (III. 12a.) Die Form, welche eine Epithelzelle darbietet, je nachdem sie einem massig oder einem stark contrahirten Körpertheil entnommen ist, fällt wesentlich verschieden aus, wie die Figuren 51 _A_ und _B_ lehren. Die erstere entstammt dem Tentakel einer nur massig contrahirten Actinie, die durch chemische Stoffe unempfindlich gemacht und dann abgetödtet worden war, die letztere einem bei der Abtödtung stärker contrahirten Tentakel eines anderen Individuums.

Literatur. III.

1) =De Bary.= _Die Mycetozoen. Zeitschrift f. wissenschaftl. Zoologie. Bd. 10. 1860._

2) =G. Berthold.= _Studien über Protoplasmamechanik. Leipzig 1886._

3) =Bütschli.= _Protozoen. Erster Band von Bronns Classen und Ordnungen des Thierreichs. 1889._

4) =Alex. Ecker.= _Zur Lehre vom Bau u. Leben der contractilen Substanz der niedersten Thiere. Zeitschrift f. wissenschaftl. Zoologie. Bd. I. 1849._

5) =Engelmann.= _Physiologie der Protoplasma- u. Flimmerbewegung. Hermanns Handbuch der Physiologie. Bd. I._

6) +_Derselbe._+ _Contractilität und Doppelbrechung. Archiv f. die gesammte Physiologie. Bd. XI._

7) +_Derselbe._+ _Ueber die Bewegungen der Oscillarien und Diatomeen. Pflügers Archiv. Bd. XIX._

8) +_Derselbe._+ _Ueber die Flimmerbewegung. Jenaische Zeitschrift f. Medicin und Naturwissensch. Bd. IV. 1868._

9) =Frommann.= _Beobachtungen über Structur u. Bewegungserscheinungen des Protoplasmas der Pflanzenzelle. Jena 1880._

10) +_Derselbe._+ _Ueber neuere Erklärungsversuche d. Protoplasmaströmungen u. über Schaumstructuren Bütschli’s. Anatomischer Anzeiger. 1890._

11) =Hensen.= _Physiologie der Zeugung. Handbuch der Physiologie. Bd. VI. 1881._

12a): =O.= _u._ =R. Hertwig=. _Die Actinien. Jena 1879._

12b): =Richard Hertwig.= _Ueber Mikrogromia socialis, eine Colonie bildende Monothalamie des süssen Wassers. Archiv f. mikroskop. Anat. Bd. X. 1874._

13) =Jürgensen.= _Ueber die in den Zellen der Vallisneria spiralis stattfindenden Bewegungserscheinungen. Studien des physiol. Instituts zu Breslau. 1861. Heft 1._

14) =Klebs.= _Form und Wesen der pflanzlichen Protoplasmabewegung. Biologisches Centralblatt. Bd. I._

15) =Kollmann.= _Ueber thierisches Protoplasma. Biolog. Centralblatt. Bd. II._

16) =C. Nägeli.= _Die Bewegung im Pflanzenreiche. Beiträge zur wissenschaftlichen Botanik. Heft 2. 1860._

+_Derselbe._+ _Rechts und links. Ortsbewegungen der Pflanzenzellen und ihrer Theile. Ebendas._

17) =G. Quincke.= _Ueber periodische Ausbreitung an Flüssigkeitsoberflächen u. dadurch hervorgerufene Bewegungserscheinungen. Sitzungsber. der Akademie der Wissenschaften zu Berlin. 1888._

18) =Purkinje= _u._ =Valentin=. _De phaenomeno generali et fundamentali motus vibratorii continui. 1835._

19) =Rossbach.= _Die rhythmischen Bewegungserscheinungen der einfachsten Organismen und ihr Verhalten gegen physikalische Agentien u. Arzneimittel. Arbeiten a. dem zool.-zoot. Institut zu Würzburg. 1874._

20) =Sachs.= _Experimentalphysiologie der Pflanzen. Leipzig 1865._

21) =Schwalbe.= _Ueber die contractilen Behälter der Infusorien. Archiv f. mikroskopische Anatomie. Bd. II._

22) =Velten.= _Einwirkung strömender Elektricität auf die Bewegung des Protoplasmas etc. Sitzungsber. d. Wiener Akademie. 1876. Bd. 73._

23) =Verworn.= _Studien zur Physiologie der Flimmerbewegung. Pflügers Archiv. Bd. 48. 1890._

24) +_Derselbe._+ _Die Bewegung der lebendigen Substanz. Jena 1892._

25) =de Vries.= _Ueber die Bedeutung der Circulation und der Rotation des Protoplasmas für den Stofftransport in der Pflanze. Botanische Zeitung. 1885._

VIERTES CAPITEL.

Die Lebenseigenschaften der Zelle.

II. Die Reizerscheinungen.

Die wunderbarste Eigenschaft des Protoplasma ist seine Reizbarkeit oder +Irritabilität+[1]. Darunter versteht man, wie Sachs (IV 32a) sich ausdrückt, „die nur den lebenden Organismen eigenthümliche Art, auf die verschiedensten Einwirkungen der Aussenwelt in dieser oder jener Weise zu reagiren.“ Durch die Irritabilität scheidet sich am meisten die belebte von der unbelebten Natur, und wurden in Folge dessen ältere Naturforscher veranlasst, in ihr den Ausdruck einer besonderen, nur der organischen Natur zukommenden +Lebenskraft+ zu erblicken.

[1] Durch eine Reihe von Betrachtungen kommt Claude Bernard (IV. 1a) in seinen Vorlesungen über die Phänomene des Lebens zu dem gleichen Endergebniss: „Arrivés au terme de nos études, nous voyons qu’elles nous imposent une conclusion très-générale, fruit de l’expérience, c’est, à savoir, qu’entre les deux écoles qui font des phénomènes vitaux quelque chose d’absolument distinct des phénomènes physico-chimiques ou quelque chose de tout à fait identique à eux, il y a place pour une troisième doctrine, celle du vitalisme physique, qui tient compte de ce qu’il y a de spécial dans les manifestations de la vie et de ce qu’il y a de conforme à l’action des forces générales: l’élément ultime du phénomène est physique; l’arrangement est vital.“

Die +vitalistische Lehre+ (Vitalismus) hat die moderne Naturwissenschaft fallen gelassen; anstatt durch Annahme einer besonderen Lebenskraft, erklärt sie die Reizbarkeit als ein sehr zusammengesetztes, chemisch-physikalisches Phänomen. Dasselbe ist von anderen chemisch-physikalischen Phänomenen der unbelebten Natur nur graduell verschieden, nämlich nur dadurch, dass die äusseren Einwirkungen eine mit complicirterer Structur versehene Substanz, einen Organismus, ein hochzusammengesetztes, materielles System, treffen und dementsprechend in ihm auch eine Reihe complicirterer Vorgänge verursachen.

Bei dieser mechanischen Auffassung darf man aber nicht in einen häufig gemachten Fehler verfallen, aus Analogien, die manche Erscheinungen der unbelebten Natur mit Lebensvorgängen haben, die letzteren +direct mechanisch+ erklären zu wollen. Hier ist immer im Auge zu behalten, dass eine Substanz von so verwickelter Structur wie die lebende Zelle in der unbelebten Natur auch nicht im Entferntesten ihres Gleichen hat, dass daher auch die Reactionen einer derartigen Substanz ein entsprechend complicirteres Gepräge an sich tragen.

Das Gebiet der Reizerscheinungen ist ein sehr umfangreiches, da es die gesammten Wechselbeziehungen umfasst, welche zwischen den Organismen und der Aussenwelt stattfinden. Unzählig sind die von Aussen auf uns einwirkenden Reize und Reizursachen. Der Uebersichtlichkeit halber wollen wir dieselben in 5 Gruppen besprechen. Eine Gruppe umfasst die thermischen Reize, eine zweite die Einwirkungen des Lichtes, eine dritte die Einwirkungen der Elektricität, eine vierte die mechanischen Reize und eine fünfte endlich das unerschöpfliche Gebiet der chemischen Reize.

Die Art und Weise, in welcher ein Organismus auf einen dieser Reize reagirt, bezeichnet man als die Reizwirkung. Dieselbe kann bei den einzelnen Organismen, auch wenn dieselben von genau dem gleichen Reiz betroffen werden, sehr ungleich ausfallen. Es hängt dies ganz von der Structur des Organismus oder von der feineren, für unsere Sinne allerdings nicht wahrnehmbaren Beschaffenheit der reizbaren Substanz ab. Die Organismen lassen sich in dieser Beziehung, um einen Vergleich von Sachs (IV 32a) zu gebrauchen, verschiedenartig konstruirten Maschinen vergleichen, die durch dieselbe äussere Kraft der Wärme in Bewegung versetzt, doch je nach ihrer inneren Construction bald diesen, bald jenen Nutzeffect liefern. +So antworten auch auf die gleiche Reizursache verschiedene Organismen oft in ganz entgegengesetzter Weise gemäss ihrer specifischen Structur.+

Wir werden im Folgenden sehen, wie manche Protoplasmakörper durch Licht gewissermaassen angezogen, andere abgestossen werden, und wie sich dasselbe Schauspiel bei dem Studium der Wirkung chemischer Substanzen etc. wiederholt. Man spricht dann von einem +positiven+ und +negativen Heliotropismus+, einem +positiven+ und +negativen Chemotropismus+, +Galvanotropismus+, +Geotropismus+ etc.

Aus der besonderen Structur der reizbaren Substanz erklärt sich auch noch eine Erscheinung, welche man in der Physiologie mit dem Namen der +specifischen Energie+ belegt hat und welche in mancher Hinsicht das Gegenstück zu den oben besprochenen Erscheinungen darstellt. Wie dort auf den gleichen Reiz verschieden gebaute Protoplasmakörper in ungleicher Weise reagiren, so sehen wir auf der andern Seite, wie sehr verschiedene Reize, Licht, Elektricität, mechanische Berührung bei demselben Protoplasmakörper eine gleichartige Reizwirkung hervorrufen.

Eine Muskelzelle antwortet auf jede Art von Reiz durch Zusammenziehung, eine Drüsenzelle durch Secretion; ein Sehnerv kann nur Licht empfinden, mag er durch Lichtwellen, durch Elektricität oder Druck gereizt werden etc. In ähnlicher Weise sind auch die Pflanzenzellen, wie Sachs gezeigt hat, mit ihren specifischen Energien ausgerüstet. Ranken und Wurzeln krümmen sich in der ihnen eigenen Weise, gleichgültig, ob sie durch Licht, durch Schwerkraft, durch Druck oder elektrischen Strom gereizt werden. +Die Reizwirkung erhält überall ihr specifisches Gepräge durch die besondere Structur der reizbaren Substanz, oder in anderen Worten, die Reizbarkeit ist eine Grundeigenschaft des lebenden Protoplasma, aber sie äussert sich je nach der specifischen Structur desselben unter dem Einfluss der Aussenwelt in specifischen Reizwirkungen.+

Denselben Gedankengang hat Claude Bernard (IV 1a) in folgender Weise ausgedrückt: La sensibilité, considérée comme propriété du système nerveux, n’a rien d’essentiel ou de spécifiquement distinct; c’est l’irritabilité spéciale au nerf, comme la propriété de contraction est l’irritabilité spéciale au muscle, comme la propriété de sécrétion est l’irritabilité spéciale à l’élément glandulaire. Ainsi, ces propriétés sur lesquelles on fondait la distinction des plantes et animaux ne touchent pas à leur vie même, mais seulement aux mécanismes par lesquels cette vie s’exerce. Au fond tous ces mécanismes sont soumis à une condition générale et commune, l’irritabilité.

Bei der allgemeinen Besprechung der Reizbarkeit ist endlich noch einer besonderen Erscheinung gleich zu gedenken, der +Reizfortpflanzung oder Reizleitung+. Ein Reiz, der einen kleinen Punkt an der Oberfläche eines Protoplasmakörpers trifft, ruft nicht nur an diesem, sondern auch an weit abgelegenen Punkten eine Reizwirkung hervor. Die Veränderung, die der Protoplasmakörper an der Reizstelle erfährt, muss sich also bald rascher, bald langsamer dem ganzen Körper mittheilen. Die Reizleitung ist im Allgemeinen rascher im thierischen Körper; für die Nerven des Menschen beträgt sie zum Beispiel 34 Meter in der Sekunde, langsamer verläuft sie im pflanzlichen Protoplasma.

Man stellt sich vor, dass die reizbare Substanz ein in labilem Gleichgewicht befindliches System materieller, mit hohen Spannkräften ausgerüsteter Theilchen ist. In einem solchen System genügt ein geringer Anstoss eines Theilchens, um auch alle anderen Theilchen mit in Bewegung zu versetzen, indem das eine auf das andere seine Bewegung überträgt. Daher erklärt sich auch, dass oft durch eine kleine Reizursache eine ausserordentlich grosse Reizwirkung hervorgerufen werden kann, gleichwie ein durch einen Funken entzündetes Pulverkörnchen eine gewaltige Pulvermasse zur Explosion bringen kann.

Eigenthümlich für die organische Substanz ist endlich die Fähigkeit, dass sie nach Aufhören der Reizursache nach einer kürzeren oder längeren Periode der Ruhe oder der Erholung mehr oder minder wieder in den ursprünglichen Zustand zurückkehrt. Ich sage: mehr oder minder. Denn oft wird auch unter dem Einfluss langdauernder oder häufig wiederkehrender, gleichartiger Reize die organische Substanz in ihrer Structur und ihrem Reactionsvermögen dauernd geändert. Es treten dann Erscheinungen ein, die man unter die allgemeinen Begriffe „der +Reiznachwirkung+ und der +Reizgewöhnung+“ zusammenfasst.

Ob ein Protoplasmakörper reizbar ist und auf Veränderungen seiner Umgebung reagirt, sind wir gewöhnlich nicht im Stande wahrzunehmen. +Die meisten Reizwirkungen bleiben uns verborgen.+ Am deutlichsten sichtbar werden sie uns in den Fällen, in denen das Protoplasma durch auffällige Veränderungen seiner Form oder durch Bewegungen den Reiz beantwortet. Aber wie eben hervorgehoben wurde, ist dies nur ein beschränktes, kleines Gebiet der Reizwirkung, wenn auch für den Forscher das wichtigste, weil hier die Untersuchung angreifen kann. In Folge dessen werden wir denn auch im Folgenden hauptsächlich zu untersuchen haben, wie das Protoplasma auf die oben angeführten 5 Gruppen von Reizursachen durch Bewegungen antwortet. Dieser Umstand hat mich auch veranlasst, bei der Besprechung der Lebenseigenschaften der Elementarorganismen mit der Contractilität zu beginnen.

I. Thermische Reize.

Eine der wesentlichsten Bedingungen für die Lebensthätigkeit des Protoplasma ist die Temperatur der Umgebung. Es gibt eine obere und eine untere Grenze derselben, deren Ueberschreitung in allen Fällen den sofortigen Tod des Protoplasma zur Folge hat. Dieselbe ist allerdings nicht immer ein und dieselbe für alle Protoplasmakörper. Einige vermögen einen geringeren, andere einen grösseren Widerstand extremeren Temperaturgraden entgegenzusetzen.

Das +Maximum der Wärme+ bewegt sich gewöhnlich für thierische und pflanzliche Zellen um 40 °C. herum. Schon eine Einwirkung von wenigen Minuten genügt, um im Protoplasma Verquellungen und Gerinnungen und dadurch eine Zerstörung der reizbaren Structur und des Lebens überhaupt hervorzurufen. Amöben, in Wasser von 40 °C. gebracht, sterben sofort ab, indem sie ihre Pseudopodien einziehen und „sich in eine kugelförmige, scharf und doppelt conturirte Blase umwandeln, welche einen grossen, trüben, in durchfallendem Licht bräunlich aussehenden Klumpen einschliesst.“ (Kühne IV. 15.) Die gleiche Temperatur hat, wie man sich kurz ausdrückt, den „Wärmetod“ bei Aethalium septicum unter eintretender Coagulation zur Folge. Für Actinophrys dagegen liegt die Grenze, wo augenblicklicher Tod eintritt, bei 45° und für Zellen von Tradescantia und Vallisneria erst bei 47–48 °C. (Max Schultze I. 29).

Auf viel höhere Temperaturen ist das Protoplasma bei einzelnen Organismen angepasst, die in heissen Quellen vegetiren. Im Carlsbader Sprudel fand Cohn Leptothrix und Oscillarien bei 53 °C. und Ehrenberg beobachtete ebenso Algenfilze in warmen Quellen von Ischia.

Aber auch damit ist die oberste Temperaturgrenze, bei welcher sich lebende Substanz eine Zeit lang zu erhalten vermag, noch nicht erreicht. Denn endogene Sporen von Bacillen, welche ausserordentlich derbe Hüllen besitzen, bleiben keimfähig, wenn sie vorübergehend in Flüssigkeit auf 100° erhitzt werden; manche ertragen 105° bis 130° (de Bary IV. 5a pag. 41). Trockene Hitze von 140° vernichtet erst bei dreistündiger Einwirkung mit Sicherheit alles Leben.

Viel schwieriger als die obere ist die +untere Temperaturgrenze+, durch welche unmittelbar der „+Kältetod+“ herbeigeführt wird, zu bestimmen. Im Allgemeinen wirken Temperaturen unter 0° weniger schädlich auf das Protoplasma ein, als hohe Temperaturen. Bei Echinodermeneiern, die sich in den Vorstadien zur Theilung befinden, wird zwar der Theilungsprozess momentan unterbrochen, wenn sie in eine Kältemischung von −2–3 °C. gebracht werden (IV. 12), spielt sich dann aber in normaler Weise weiter ab, wenn man die Eier nach viertelstündiger Dauer der Abkühlung langsam wieder erwärmt. Ja selbst bei 2stündiger Abkühlung erfährt ein grosser Theil der Eier keine andauernde Schädigung. Pflanzenzellen können gefrieren, so dass Eiskrystalle im Zellsaft anschiessen, und zeigen, wenn sie allmählich aufgethaut werden, wieder das Phänomen der Protoplasmaströmung (IV. 15).

Durch das plötzliche Gefrieren treten im Protoplasma von Pflanzenzellen erhebliche Formveränderungen ein, werden aber beim Aufthauen wieder rückgängig gemacht. Als Kühne (IV. 15) Tradescantiazellen in einer Kältemischung von −14 °C. etwas länger als 5 Minuten gefrieren liess, fand er bei der Untersuchung in Wasser an Stelle des normalen Protoplasmanetzes eine grosse Zahl gesonderter, runder Tropfen und Klümpchen. Diese begannen aber schon nach wenigen Secunden eine lebhafte Bewegung zu zeigen, nach einigen Minuten sich zu verbinden und bald wieder in ein in lebhafter Strömung befindliches Netzwerk überzugehen.

Einen zweiten Versuch beschreibt Kühne in folgender Weise: „Legt man ein Präparat mit Tradescantiazellen mindestens während einer Stunde in einen mit Eis auf 0° abgekühlten Raum, so zeigt ihr Protoplasma bereits eine Neigung zum Zerfallen in einzelne Tröpfchen. Wo noch ein Netzwerk existirt, ist es aus ausserordentlich feinen Fäden gebildet, die nur stellenweise mit grösseren Kugeln und Tropfen besetzt sind. Viele freie Kugeln befinden sich unabhängig davon in der Zellflüssigkeit, wo sie unter lebhaften, zuckenden Bewegungen, ohne ergiebige Ortsbewegungen zu machen, sich um ihre Axe drehen. Wenige Minuten später vereinigen sich jedoch diese freien Kugeln mit den feinen Fäden oder verschmelzen mit anderen daran hängenden Kugeln, bis das Bild des fliessenden Protoplasmanetzes völlig wieder hergestellt ist.“

Bei den Pflanzen ist im Allgemeinen die Widerstandskraft gegen Kälte um so grösser, je wasserärmer die Zellen sind: lufttrockene Samen und Winterknospen, deren Zellen fast rein protoplasmatisch sind, können sehr hohe Kältegrade ertragen, während junge Blätter mit ihren saftigen Zellen schon bei Nachtfrösten absterben. Doch auch die verschiedene specifische Organisation der einzelnen Pflanzen, resp. ihrer Zellen, bedingt eine sehr ungleiche Widerstandskraft gegen Kälte, wie die tägliche Erfahrung lehrt (Sachs IV. 32b).