Part 14

Wie ausserordentlich gross die Zersetzbarkeit der Lebenssubstanzen ist, geht schon daraus hervor, dass der geringste Anstoss oft genügend ist, grosse Umsetzungen und Arbeitsleistungen in den Zellkörpern hervorzurufen. „Sind es nicht, bemerkt Pflüger (V. 25, 26), wahrhaft verschwindend kleine lebendige Kräfte, die in einem Lichtstrahl wirkend, die gewaltigsten Wirkungen in der Retina und dem Gehirn hervorrufen? Wie ganz minimal sind die lebendigen Kräfte der Nerven, wie ganz wunderbar klein die Mengen gewisser Gifte, die ein grosses lebendiges Thier total vernichten.“

Bei der Neubildung lebender Substanz oder der progressiven Metamorphose werden zum Ersatz des Verbrauchten neue Stoffe von aussen aufgenommen, dem Körper einverleibt und in neue chemische Verbindungen übergeführt, bei welchen Arbeitsleistungen wieder Wärme in mehr oder minder hohem Grade gebunden und in Spannkraft umgewandelt wird. Die wieder gebundene Wärme kann theils von der bei den Zersetzungsprocessen frei werdenden intramolecularen Wärme herrühren, theils rührt sie her, wie der Hauptsache nach in den Pflanzen, von der belebenden Wärme der Sonnenstrahlen, durch welche der Organismenwelt ein grosses Quantum lebendiger Kraft zugeführt und im Protoplasmakörper in Spannkraft umgesetzt wird. Die von aussen aufgenommenen Substanzen und die der Sonne entströmende Wärme stellen das Betriebsmaterial und die Betriebskraft dar, durch welche der in Wechsel von Selbstzersetzung und Selbstneubildung sich abspielende Lebensprocess in letzter Instanz unterhalten wird.

Nach der Definition von Pflüger ist „der Lebensprocess die intramoleculare Wärme höchst zersetzbarer und durch Dissociation -- wesentlich unter Bildung von Kohlensäure und Wasser und amidartigen Körpern -- sich zersetzender, in Zellsubstanz gebildeter Eiweissmolecüle, welche sich fortwährend regeneriren und auch durch Polymerisirung wachsen.“

Trotz grosser Verschiedenartigkeit des Stoffwechsels in den einzelnen Organismen giebt es doch eine Reihe von fundamentalen Processen, welche der gesammten organischen Natur gemeinsam sind und sich im niedrigsten, einzelligen Wesen ebenso abspielen, wie im Körper der Pflanzen und Thiere. +Wie in den Bewegungen und Reizerscheinungen, offenbart sich auch in diesen fundamentalen Processen des Stoffwechsels die Einheit der ganzen organischen Natur.+

Insofern fallen sie auch in den Bereich der allgemeinen Anatomie und Physiologie der Zelle. Eine Uebereinstimmung macht sich namentlich in folgenden 3 Punkten geltend:

1) Jede Zelle, sei es von Pflanze oder Thier, athmet, das heisst, sie nimmt aus ihrer Umgebung Sauerstoff nach Bedürfniss auf und verbrennt mit Hülfe desselben Kohlenhydrate und Eiweisssubstanzen ihres eigenen Körpers, bei welchem Verbrennungsprocess als letzte Endproducte Kohlensäure und Wasser gebildet werden.

2) In beiden organischen Reichen treten in grosser Zahl entsprechende Substanzen im Stoffwechsel auf, wie Pepsin, Diastase, Myosin, Xanthin, Sarcin, Zucker, Inosit, Dextrin, Glycogen, Milchsäure, Ameisensäure, Essig- und Buttersäure.

3) In beiden Reichen sind manche Processe, durch welche complicirte chemische Verbindungen dargestellt werden, identisch oder wenigstens sehr ähnlich und unterscheiden sich wesentlich von den Verfahren, durch welche der Chemiker im Stande ist, eine Anzahl organischer Verbindungen auf synthetischem Wege darzustellen. Beim +Chemismus der Zelle+ sowohl der Pflanzen wie der Thiere spielen +Fermente+ eine grosse Rolle, Diastase, Pepsin, Trypsin etc. Darunter versteht man organische Stoffe, welche in der lebenden Zelle erzeugt, in ausserordentlich geringer Menge eine grosse chemische Wirkung entfalten und ohne selbst in nennenswerthem Maasse dabei verbraucht zu werden, hier Kohlenhydrate, dort Eiweisskörper in charakteristischer Weise chemisch verändern können.

„Le chimisme du laboratoire est exécuté à l’aide d’agents et d’appareils que le chimistre a créés, et le chimisme de l’être vivant est exécuté à l’aide d’agents et d’appareils que l’organisme a créés.“ (Claude Bernard IV. 1a.)

Im Folgenden werden wir die einzelnen Erscheinungen des Stoffwechsels besonders von morphologischer Seite näher betrachten, ohne dabei in die meist sehr verwickelten und grossen Theils noch unbekannten chemischen Processe näher einzugehen. Wir können im Verlauf des Stoffwechsels 3 Stadien unterscheiden, die Stoffaufnahme, die im Innern des Protoplasma erfolgende Stoffumsetzung und die Stoffabgabe. Das erste und letzte dieser Stadien wollen wir gemeinsam, alsdann das zweite für sich allein besprechen.

I. Die Stoffaufnahme und Stoffabgabe der Zelle.

Alle Zellen nehmen sowohl Gase, als auch Stoffe in flüssigem oder gelöstem und daher diffusionsfähigem Zustand in sich auf, manche Zellen endlich benutzen als Nahrung auch Körper von festem Aggregatzustand. Die 3 Reihen von Erscheinungen verlangen eine gesonderte Besprechung.

1) Die Aufnahme und Abgabe gasförmiger Stoffe.

In gasförmigem Zustand können die verschiedenartigsten Stoffe vom Protoplasma aufgenommen werden. (Sauerstoff, Stickstoff, Wasserstoff, Kohlensäure, Kohlen- und Stickoxyd, Ammoniak-, Chloroform-, Aetherdämpfe und dergleichen mehr.)

Von allgemeiner Bedeutung für den Stoffwechsel ist indessen nur die Aufnahme von Sauerstoff und Kohlensäure, besonders von dem ersteren.

Ohne Aufnahme von Sauerstoff, welchen Vorgang man die +Athmung+ nennt, kein Leben! +Sauerstoffathmung+ ist mit wenigen Ausnahmen (anaërobe Bakterien etc.) eine Fundamentaleigenschaft der gesammten organischen Natur; sie ist für die Stoffwechselprocesse, auf denen das Leben beruht und bei denen oxydative Spaltung hochmolecularer Verbindungen die lebendigen Kräfte liefern muss, unbedingt nothwendig. Sauerstoffmangel bringt in der Regel sehr rasch die Functionen der Zelle, die Reizbarkeit, die Bewegungsfähigkeit etc. zum Stillstand; schliesslich führt er mit Nothwendigkeit den Tod herbei.

Eine scheinbare Ausnahme von dem fundamentalen Process der Athmung scheinen die Gährungsorganismen, die Spalt- und Sprosspilze, zu liefern. Denn sie können bei vollständigem Abschlusse von Sauerstoff in einer geeigneten Nährflüssigkeit wachsen und sich vermehren. In diesem Fall wird der für die Oxydationsvorgänge im Protoplasma erforderliche Sauerstoff und die Betriebskraft für den Lebensprocess durch Zerlegung von Gährmaterial gewonnen. Ebenso leben Darmparasiten in einer ziemlich sauerstofffreien Umgebung durch Spaltung von Verbindungen des ihnen im Ueberschuss gebotenen Nahrungsbreies. (Bunge V. 2.)

Welche Rolle spielt der Sauerstoff bei seiner Aufnahme in die Zelle?

Früher glaubte man, dass der Sauerstoff auf die lebende Materie direct oxydirend einwirke, dass er, wie man sich bildlich ausdrückte, einen Verbrennungsprocess im Körper hervorrufe, durch welchen Wärme geliefert werde. Der Vorgang ist jedenfalls ein complicirterer, wobei die Kräfte, welche zur Bindung des Sauerstoffs führen, von der lebenden Substanz selbst ausgehen. In dem Protoplasma, diesem Gemisch eigenthümlicher Eiweisskörper und ihrer Derivate, in welchem ausserdem noch Fette und Kohlenhydrate als Einlagerungen enthalten sind, finden, durch geringfügige Einwirkungen veranlasst, beständig moleculare Umlagerungen und Umgruppirungen von Atomen, unter diesen auch Zersetzungen und Dissociationen, statt. „Hierbei entwickeln sich in vielen Spaltproducten fortdauernd auch Affinitäten zum freien Sauerstoff (oxydative Spaltung) und ziehen ihn auf diese Weise in den Stoffwechsel mit hinein.“ (Pflüger V. 25, 26.) So entstehen bei der Athmung auf Kosten der organischen Substanz sauerstoffreichere Verbindungen und durch fortgesetzte Spaltung und Oxydation derselben schliesslich Kohlensäure und Wasser, die wichtigsten Endproducte des unter Sauerstoffathmung einhergehenden Zersetzungsprozesses der lebenden Substanz.

Es gilt dies für jede thierische, für jede pflanzliche Zelle.

Wenn man Pflanzenzellen, in denen das Protoplasma lebhaft strömt (Staubfadenhaare der Tradescantia, Zellen von Characeen), in einen Tropfen reinen Olivenöls legt, so verlangsamt sich bald in Folge des behinderten Zutritts von Sauerstoff die Bewegung und hört bald ganz auf. Dasselbe tritt ein, wenn Pflanzenzellen in eine Atmosphäre gebracht werden, die ausschliesslich aus Kohlensäure, aus Wasserstoff oder aus einem Gemisch von beiden besteht. Zunächst sind nur die Functionen des Protoplasma aufgehoben; wird nach Entfernung des Olivenöls oder der Kohlensäure oder des Wasserstoffs wieder reine Luft zugeleitet, so kehrt nach einer Periode der Erholung allmählich wieder Reizbarkeit und Bewegung zurück. Bei längerer Entziehung des Sauerstoffs aber folgt der Lähmung der Functionen schliesslich der Tod des Protoplasmas unter Trübung, Gerinnung und Zerfall.

Ebenso athmet jede thierische Zelle. Wenn ein bebrütetes Hühnerei in den Anfangsstadien seiner Entwicklung, wo es aus lauter kleinen Zellen zusammengesetzt ist, in eine Kohlensäure-Atmosphäre gebracht wird, oder wenn man die poröse Kalkschale mit Oel durchtränkt, so dass ein Gasaustausch zwischen Keim und Luft nicht mehr stattfinden kann, so stirbt es in wenigen Stunden ab.

Der bei dem Menschen durch die Lungen aufgenommene Sauerstoff dient dazu, um +das Sauerstoffbedürfniss aller in den verschiedenen Geweben unseres Körpers enthaltenen Zellen zu befriedigen+. Letzteren Vorgang bezeichnet man in der Thierphysiologie im Gegensatz zur Aufnahme des Sauerstoffs oder der Lungenathmung als +innere Athmung+.

+Im ganzen Organismenreich ist der Athmungsprocess mit Kohlensäureabgabe und mit Wärmebildung verbunden.+ Es ist dies ein einfach chemisches Gesetz: „Wie bei jeder andern Verbrennung von Kohlenstoff und Wasserstoff zu Kohlensäure und Wasser muss auch bei der Athmung ein bestimmtes Quantum von Wärmebewegung erzeugt werden“ (Sachs IV. 32a). Eben so gut wie die thierischen, athmen daher auch die pflanzlichen Zellen Kohlensäure aus und bilden Wärme.

Bei Pflanzen ist die Wärmebildung am leichtesten an lebhaft wachsenden Theilen nachzuweisen, an keimenden Samen, besonders deutlich aber an den Blüthenkolben der Aroideen. Letztere können sich zuweilen bis 15 °C. über die Temperatur der Umgebung erwärmen.

+Bei der Athmung regulirt die lebende Zelle selber die Grösse ihres Sauerstoffverbrauches. Derselbe wird einfach bedingt durch das Maass ihrer functionellen Thätigkeit+, die mit einer entsprechend grossen Zersetzung organischer Substanz einhergeht. Eine unbefruchtete Eizelle athmet sehr geringe Quantitäten von Sauerstoff ein, desgleichen ein ruhender Pflanzensamen; wenn aber die Eizelle befruchtet wird und der Zellentheilungsprocess in lebhaftem Gange ist, oder wenn der Pflanzensamen keimt, dann wächst die Sauerstoffaufnahme. Sie ist eine Function des in Lebensthätigkeit begriffenen Protoplasmas (Sachs). Hieraus erklärt sich auch leicht die Erscheinung, dass die +Sauerstoffaufnahme in die lebende Zelle „innerhalb weiter Grenzen vollkommen unabhängig von dem Partialdruck des neutralen Sauerstoffs ist+“. (Pflüger.)

Um das Capitel der Athmung abzuschliessen, ist noch auf eine wichtige Erscheinung einzugehen. Auch bei Abwesenheit von Sauerstoff können die Zellen bald kürzere, bald längere Zeit Kohlensäure ausathmen und Wärme erzeugen. Keimpflanzen in ein Torricelli’sches Vacuum gebracht, fahren fort Kohlensäure auszuhauchen, in den ersten Stunden wie normal, dann in allmählich geringer werdender Quantität.

Frösche lassen sich nach den Versuchen von Pflüger in dem sauerstofffreien und mit Stickstoff gefüllten Raum einer Glasglocke viele Stunden am Leben erhalten, in welcher Zeit eine ziemlich beträchtliche Quantität von Kohlensäure ausgeathmet wird.

Beide Versuche lehren, dass in der Zelle eine Zeit lang auch ohne unmittelbaren Zutritt von Sauerstoff bloss durch +Zersetzung organischer Substanz+ Kohlenstoff- und Sauerstoffatome zur Bildung von Kohlensäure zusammentreten können.

Man bezeichnet diesen Vorgang als +intramoleculare Athmung+. So lange dieselbe anhält, lebt die Zelle und bleibt, wenn auch mit stetig abnehmender Energie, reizbar und functionsfähig, indem sie einen Theil des Sauerstoffs, der in ihren eigenen Substanzen gebunden ist, als Betriebskraft gebraucht. Bei länger fortgesetzter Entziehung des Sauerstoffs tritt aber immer der Tod ein.

Auch aus den Erscheinungen der intramolecularen Athmung lässt sich der schon oben aufgestellte Satz begründen: „+dass nicht der von aussen eindringende Sauerstoff den ersten Anstoss zu den chemischen Vorgängen der Athmung giebt, dass vielmehr innerhalb des Protoplasmas zunächst und primär eine Zersetzung des Eiweissmoleküles stattfindet, welche mit Kohlensäurebildung endigt, dass aber durch den von Aussen her zutretenden Sauerstoff eine restitutio in integrum stattfindet+“.

Zu der Gährung, durch welche Gährungserreger auch ohne Sauerstoffzutritt wachsen und sich vermehren und Kohlensäure produciren, bietet die intramoleculare Athmung Vergleichspunkte dar, auf welche besonders +Pfeffer+ (V. 22) aufmerksam gemacht hat.

Während die Aufnahme von Sauerstoff und die Abgabe von Kohlensäure Anfang und Ende einer Reihe complicirter Processe bezeichnen, welche hauptsächlich der regressiven Metamorphose oder der Zerstörung organischer Substanz angehören, bietet uns die +Aufnahme und Verarbeitung der Kohlensäure in der Zelle+ einen Einblick in den entgegengesetzten Process, in den Process der progressiven Metamorphose oder der Erzeugung organischer Substanz. Im Unterschied zur Athmung nennt man diesen Vorgang +Assimilation+.

+Sauerstoffathmung und Assimilation von Kohlensäure treten in jeder Beziehung in Gegensatz zu einander.+ Jene ist eine fast dem ganzen Organismenreich angehörige, fundamentale Erscheinung, diese dagegen zeigt sich nur auf das Pflanzenreich beschränkt, und auch hier ist sie keine Eigenschaft aller, sondern nur +solcher Zellen, die in ihrem Protoplasma Blattgrün oder Blattgelb (Chlorophyll oder Xanthophyll) enthalten+. Sauerstoffathmung führt zu oxydativen Zersetzungsprocessen, Kohlensäureassimilation dagegen zur Reduction der Kohlensäure und zur Synthese hochmolecularer, organischer Substanzen. Es sind dies Kohlenhydrate, namentlich +Stärke+, welche sich in Form kleiner Körnchen in den grünen Pflanzentheilen (Chlorophyllkörnern und Chlorophyllbändern) abgelagert findet.

Bei der Assimilation der Kohlensäure sind die einzelnen Phasen der in der Pflanzenzelle stattfindenden, synthetischen Processe noch in Dunkel gehüllt. Nur so viel lässt sich sagen: Kohlensäure und Wasser bilden das Ausgangsmaterial für die Synthese; dabei entsteht durch Reduction von Kohlensäure und Wasser Sauerstoff und wird als Gas reichlich abgeschieden. Der Process findet im Protoplasma nur bei Gegenwart von Chlorophyll statt, ausser welchem auch noch andere chemische Körper betheiligt sein können. Endlich kann die Kohlensäureassimilation nur im Licht vor sich gehen. Denn um den Sauerstoff aus der Kohlensäure und dem Wassermolecül frei zu machen, ist Wärme nothwendig. Auch hierin stehen sich Kohlensäureassimilation und Sauerstoffathmung gegenüber; hier wird durch Oxydation, die ein Verbrennungsprocess ist, Wärme erzeugt und lebendige Kraft frei gemacht, dort wird zu der Reduction der Kohlensäure Wärme verbraucht und als Spannkraft in den Assimilationsproducten gebunden. Die für diesen Process erforderliche Wärme liefert das Sonnenlicht.

Wenn man eine Wasserpflanze in kohlensäurehaltiges Wasser bringt und in die Sonne stellt, so sieht man alsbald zahlreiche kleine Luftblasen aufsteigen, die, unter einer Glocke gesammelt, bei einer chemischen Analyse zeigen, dass sie hauptsächlich aus Sauerstoff bestehen. Der Abscheidung des Sauerstoffes entsprechend, wird gleichzeitig aus dem Wasser Kohlensäure aufgenommen und zu Kohlenhydraten verarbeitet. Wie hierbei das lebendige, auf Licht empfindliche Protoplasma den Chlorophyllapparat in die zur Richtung und Stärke des Lichtes günstigste Lage zu bringen vermag, wurde schon in einem früheren Capitel (Seite 84) auseinandergesetzt.

Der Vorgang der Assimilation ist im Lichte ein so lebhafter, dass daneben die Sauerstoffathmung und Kohlensäureabgabe, welche zur Unterhaltung des Lebensprocesses absolut nothwendig ist, vollständig in den Hintergrund tritt und daher auch in früherer Zeit ganz übersehen wurde. Dagegen stellen Pflanzen, die in’s Dunkle gebracht werden, sofort die Sauerstoffabscheidung und nicht minder auch die Kohlensäureaufnahme ein, fahren aber im Dunkeln nach wie vor, ebenso wie belichtete Pflanzen, zu athmen fort. Das Gas, das jetzt freilich in viel geringerer Quantität als in obigem Versuch ausgeschieden wird, ist Kohlensäure.

Auf einen interessanten Unterschied, der zwischen Sauerstoffathmung und Kohlensäureassimilation bei den Pflanzen besteht, hat Claude Bernard (IV. 1a) hingewiesen. Er hat Wasserpflanzen durch Chloroform oder Aether in Narcose versetzt und gefunden, dass sie jetzt im Sonnenlicht keinen Sauerstoff mehr ausscheiden. Wie in der Narcose die Reizbarkeit und Bewegungsfähigkeit des Protoplasma, so wird in derselben auch die +Chlorophyllfunction+, die Fähigkeit, auf synthetischem Wege aus Kohlensäure und Wasser Stärke zu bilden, absolut aufgehoben. Dieselbe kehrt wieder, wenn die Pflanze in reines Wasser zurückgebracht wird. Noch bemerkenswerther aber ist bei diesem Versuch, dass während der Narcose die Athmung unter Abscheidung von Kohlensäure weiter vor sich geht. Dieser Unterschied ist wohl darauf zurückzuführen, dass die Sauerstoffathmung und die mit ihr verbundene Zersetzung zum ganzen Lebensprocess in einem viel innigeren Zusammenhang stehen und daher erst mit dem Leben der Zelle ganz erlöschen. Ehe aber durch Narcose der Tod der Zelle herbeigeführt wird, werden schon längere Zeit zuvor die Functionen der Zelle gelähmt, unter ihnen auch die Chlorophyllfunction.

2) Die Aufnahme und Abgabe flüssiger Stoffe.

Die meisten Substanzen, welche dem Stoffwechsel dienen, werden von den Organismen in gelöstem Zustand aufgenommen. Einzellige und Wasserpflanzen beziehen dieselben aus der ihnen zum Aufenthalt dienenden Flüssigkeit, die Landpflanzen mit Hülfe ihrer Wurzeln aus dem von Wasser durchtränktem Boden. Die Zellen der höheren Thiere ernähren sich durch Aufnahme gelöster Substanzen aus Flüssigkeitsmedien, die bei ihnen freilich erst in Hohlräumen ihres eigenen Körpers durch complicirte Einrichtungen gewonnen werden müssen. Diese Flüssigkeitsmedien sind der Chymusbrei des Darmkanals, das Blut, der Chylus und die Lymphe. Sie spielen für die thierischen Zellen dieselbe Rolle, wie Wasser und Bodenfeuchtigkeit mit den in ihnen gelösten Substanzen für niedere Organismen und für Pflanzen.

Gegenüber veralteten Anschauungen der Physiologie, nach denen die hauptsächlichen Stoffwechselprocesse in die Säfte des Körpers verlegt wurden, kann nicht scharf genug der Satz hervorgehoben werden: +Die Zellen sind die Herde der Stoff-Aufnahme, Abgabe und Umsetzung. Die Säfte haben nur die Aufgabe, den Zellen das Nahrungsmaterial in gelöster Form darzubieten und die Zerfallsproducte des Stoffwechsels wieder abzuführen.+

Zwischen den Zellen und dem sie umspülenden Medium bestehen die complicirtesten Wechselbeziehungen physikalischer und chemischer Art. Ihre Erforschung gehört zu den schwierigsten Aufgaben, auf die hier nur zum kleinsten Theil eingegangen werden kann.

Jede Zelle ist in ihrer ganzen Organisation an das umgebende Medium auf das genaueste angepasst. Irgendwie erhebliche Veränderungen in der Concentration oder Zusammensetzung desselben führen ihren Tod herbei, doch können in manchen Fällen grössere Veränderungen auch dauernd ertragen werden, vorausgesetzt, dass die verschiedenen Zustände allmählich und in längerer Zeit in einander übergehen, wodurch es den Zellen möglich gemacht wird, sich in ihrer Organisation für die anderen Bedingungen einzurichten.

Wie schon im Capitel der chemischen Reize (Seite 91) erwähnt wurde, können Süsswasseramöben an einen Aufenthalt in Salzwasser gewöhnt werden. Meerthiere können sich einer niederen und höheren Concentration im Salzgehalt anpassen. Wahrscheinlich besteht die Anpassung darin, dass ein Ausgleich zwischen der im Protoplasmakörper eingeschlossenen Flüssigkeit und der Umgebung stattfindet. Daher führen plötzliche Veränderungen zum sofortigen Tod unter Verquellung oder Schrumpfung und Gerinnung des Protoplasma.

Da bei den Wirbelthieren sich die vom Gewebssaft umspülten Zellen unter so ausserordentlich künstlichen Bedingungen befinden, ist es schwierig, kleine Gewebstheile nach ihrer Abtrennung vom übrigen Körper auch nur kürzere Zeit am Leben zu erhalten. Denn auch die Gewebssäfte verändern sich fast sofort, wenn sie vom lebenden Körper getrennt werden. Daher können zur Untersuchung der Gewebe im Zustand des Ueberlebens Blutserum, Augenwasser, Fruchtwasser, Jodserum oder künstlich zusammengesetzte ähnliche Gemische nur als einigermaassen indifferente Zusatzflüssigkeiten dienen; einen Ersatz für die natürlichen Bedingungen bieten sie selbstverständlicher Weise keineswegs.

Wenn man genauer das Verhältniss untersucht, in welchem die Zelle zu der sie umspülenden Flüssigkeit steht, muss man sich in erster Linie vor der Vorstellung hüten, als ob die erstere von der letzteren einfach durchtränkt werde. Eine solche Vorstellung würde eine durchaus verfehlte sein. Im Gegentheil stellt jede Zelle eine in sich abgeschlossene Einheit dar, welche aus dem Flüssigkeitsgemisch einige Stoffe bald mehr, andere bald minder reichlich in ihr Inneres aufnimmt, andere auch ganz abweist. Verschiedene Zellen können sich in allen diesen Beziehungen sehr ungleich verhalten; mit einem Wort, +die Zellen treffen unter den ihnen dargebotenen Stoffen gewissermaassen eine Auswahl+.

Ein solches oft sehr +verschiedenartiges Wahlvermögen+ ist sehr leicht nachzuweisen:

Unter den niedersten einzelligen Organismen bilden sich einige ein Skelet aus Kieselsäure, andere aus kohlensaurem Kalk. Gegen beide Stoffe, die in geringen Mengen im Wasser gelöst vorkommen, zeigen sie demnach ein ganz entgegengesetztes Wahlvermögen, das in der Bildung der Kreide und der aus Kieselschalen bestehenden Erdschichten zu einem grossartigen Gesammtresultat geführt hat. Ebenso nehmen die Zellen verschiedener Pflanzen, die in demselben Wasser unter gleichen Bedingungen nebeneinander gedeihen, sehr verschiedene Salze und in ungleichen Mengen in sich auf. Man kann die hier vorkommenden, relativen Verhältnisse leicht berechnen, wenn man die Pflanzen trocknet, verbrennt und die Gesammtasche in Procenten der Trockensubstanz und die einzelnen Aschenbestandtheile wieder in Procenten der Reinasche ausdrückt.

So führte die Aschenuntersuchung von Fucusarten, die an der Westküste von Schottland gesammelt wurden, zu folgenden Ergebnissen, welche Pfeffer (V. 23) in seiner Pflanzenphysiologie tabellarisch zusammengestellt hat:

Fucus Fucus Fucus Laminaria vesiculosus nodosus serratus digitata

Reinasche % 13,89 14,51 13,89 18,64 K₂O 15,23 10,07 4,51 22,40 Na₂O 24,54 26,59 31,37 24,09 CaO 9,78 12,80 16,36 11,86 MgO 7,16 10,93 11,66 7,44 Fe₂O₃ 0,33 0,29 0,34 0,62 P₂O₅ 1,36 1,52 4,40 2,56 SO₃ 28,16 26,69 21,06 13,26 SiO₂ 1,35 1,20 0,43 1,56 Cl 15,24 12,24 11,39 17,23 J 0,31 0,46 1,13 3,08