Part 12

Es ist sehr merkwürdig, und es ist gut, wenn Ihr das beachtet, daß Wasserstoff und Sauerstoff sich hier genau in demselben Verhältnis vorfinden wie im Wasser, so daß man also auch sagen könnte: der Zucker besteht aus 99 Teilen Wasser und 72 Teilen Kohle. Eben diese Kohle im Zucker ist es, welche sich mit dem Sauerstoff der eingeatmeten Luft in den Lungen verbindet, also uns gleichsam zu Kerzen macht und durch diesen so schönen und einfachen Prozeß die für den Körper unentbehrliche innere Wärme neben manchen anderen notwendigen Wirkungen hervorbringt. Um dies noch deutlicher zu machen, nehme ich ein wenig Zucker – oder, um Zeit zu sparen, nehme ich etwas Syrup, der aus ungefähr ¾ Teilen Zucker und ¼ Teil Wasser besteht, und gieße etwas Schwefelsäure hinzu. Die Schwefelsäure nimmt aus dem Zucker das Wasser fort, mit dem sie sich kräftig verbindet, und zurück bleibt, wie Ihr seht, eine kohlschwarze Masse – wirkliche Kohle; Ihr seht, wie die Kohle sich abscheidet, und nach kurzer Zeit werden wir einen einzigen festen Kohlenklumpen in dem Gefäß haben, welcher allein aus dem Zucker stammt. Der Zucker gehört, wie Ihr wißt, zu den Nahrungsmitteln – und schwerlich hättet Ihr die Bildung von Kohle aus einem solchen erwartet. Meine Beweisführung wird indes noch vollständiger werden, wenn ich diese aus dem Zucker erhaltene Kohle verbrenne, d. h. chemisch ausgedrückt: wenn ich sie mit Sauerstoff – Oxygen – verbinde, wenn ich sie _oxydiere_. Hier habe ich einen Körper, der kräftiger oxydierend wirkt als die atmosphärische Luft[24], und die Oxydation der Kohle wird darin zwar dem Anschein nach anders vor sich gehen als beim Atmungsprozeß, im wesentlichen aber ist es ganz derselbe Vorgang, hier wie dort Verbrennung der Kohle durch Verbindung mit dem zugeführten Sauerstoff. Ich lasse jetzt die Einwirkung stattfinden, und Ihr seht nun sofort die Verbrennung erfolgen. Ich wiederhole es: ganz dasselbe, was in den Lungen durch den Sauerstoff der Luft geschieht, vollzieht sich hier in einem rascheren Prozesse[25].

[Sidenote: Atmung und Verbrennung.]

Es wird Euch in Erstaunen setzen, wenn ich Euch mitteile, welch’ hohe Gewichtsmengen Kohle bei dieser merkwürdigen Umwandlung in den Lungen verarbeitet werden. Schon wenn Ihr berücksichtigt, wie eine so kleine Kerze vier bis sieben Stunden brennt und so lange auch fortwährend Kohlensäure entwickelt, werdet Ihr eine Ahnung bekommen, daß die Menge der Kohle, welche täglich in Form von Kohlensäure in die Luft aufsteigt, sehr bedeutend sein muß. Welche Masse Kohlensäure mag wohl jeder von uns ausatmen! Welch ungeheurer Umsatz an diesem Brennstoff muß in der ganzen Natur, bei aller Verbrennung, aller Oxydation, aller Atmung stattfinden! Ein erwachsener Mann verwandelt in 24 Stunden etwa 240 Gramm, also nahezu ein halbes Pfund Kohle in Kohlensäure; eine Kuh verbraucht täglich ungefähr 2 Kilogramm Kohle, und ein Pferd 2¼ Kilogramm beim Atmen; also: das Pferd verbrennt in seinem Körper binnen 24 Stunden 2¼ Kilogramm Kohle, um während dieser Zeit seine natürliche Wärme zu unterhalten. Alle warmblütigen Tiere entwickeln so ihre Blutwärme einzig und allein durch Verbrennen der in den Nahrungsstoffen eingeführten Kohle[26]. Und welcher großartige Einblick ergibt sich daraus in die Vorgänge, welche sich in unserer Atmosphäre vollziehen! In London allein werden innerhalb 24 Stunden 548 Tonnen, also 5,000,000 Pfund Kohlensäure allein durch Atmung entwickelt. Und wo bleibt all diese Kohlensäure? Sie geht in die Luft. Verhielte sich die Kohle beim Verbrennen ebenso wie Blei oder Eisen – Ihr habt gesehen, daß diese Körper feste Oxydationsprodukte liefern – was würde da geschehen! Niemals könnte in gewöhnlicher Luft eine lebhafte Verbrennung vor sich gehen. Die Kohle aber wird durch die Oxydation zu einem Gas, das sich in die atmosphärische Luft erheben, sich mit ihr vermischen kann und nun von diesem gewaltigen Träger fortgeschafft wird.

Was aber wird nun aus der Kohlensäure? Wahrhaft wunderbar ist es zu sehen, daß dieses Atmungsprodukt, welches für uns so nachteilig zu sein schien, als wir seine Unbrauchbarkeit zu fernerem Atmen erkannten, – daß dieser gleiche Stoff wiederum zur Lebensquelle einer anderen Klasse von Geschöpfen wird; die Pflanzenwelt auf unserer Erdoberfläche saugt die Kohlensäure als Nahrungsstoff ein. Und auch unter der Oberfläche, in den großen Wassermassen der Meere und Seen findet derselbe Austausch statt; die Fische und anderen Seetiere atmen im Wasser in eben dieser Weise, wenn auch nicht in unmittelbarer Berührung mit der freien Luft.

Seht da diese Goldfische in der Glaskugel! Sie ziehen fortwährend das Wasser durch ihre Kiemen hindurch und atmen dabei den Sauerstoff ein, welchen das Wasser aus der Luft aufgenommen hat, und Kohlensäure atmen sie aus.

Und so sehen wir denn alles sich regen zu dem einen großen Werke, die beiden lebendigen Reiche der Schöpfung einander dienstbar zu machen. Alle Bäume, Sträucher und Kräuter der Erde nehmen Kohlenstoff auf; sie nehmen ihn durch die Blätter aus der Luft, in die wir und alle Tiere, ihn in Gestalt von Kohlensäure entsendet haben, und sie wachsen und gedeihen darin. Gebt ihnen ganz reine Luft, wie sie uns am dienlichsten ist – sie werden dahinwelken und absterben: gebt ihnen Kohlensäure, und sie werden wachsen und sich wohlbefinden. Alle Kohle in diesem Stück Holz, ebenso wie in allen Pflanzen, stammt aus der Atmosphäre, welche die Kohlensäure aufnimmt, die uns schädlich, jenen aber nützlich ist – was dem einen den Tod brächte, dem andern bringt es Leben. Und so sehen wir Menschen uns abhängig nicht nur von unseren Nebenmenschen, sondern abhängig von aller Mitkreatur, sehen uns mit dem All der Schöpfung zu einem großen Ganzen verbunden durch die Gesetze, nach denen jedes Glied zum Heile der anderen lebet und webet und schafft.

Bevor wir nun zum Schluß kommen, muß ich Eure Aufmerksamkeit noch auf einen Umstand lenken, der bei allen unseren chemischen Arbeiten eine wichtige Rolle spielt. Ich zeigte Euch kürzlich Blei-Pyrophor, der sich entzündete; Ihr saht, daß er gleich beim Zerbrechen der Röhre, als er kaum mit etwas Luft in Berührung gekommen, und ehe er noch aus dem Röhrchen heraus war, Feuer fing. Nun, das geschah in Folge chemischer Verwandtschaft – dieser den Elementen innewohnenden Hinneigung zu einander, vermöge welcher alle chemischen Prozesse, die wir ausführen, vor sich gehen. Beim Atmen wirkt sie in unseren Lungen, beim Brennen unserer Kerze in der Flamme; und hier wirkt sie zwischen dem Blei und dem Sauerstoff der Luft; stiege auch hier das Verbrennungsprodukt des Bleies von der Oberfläche in die Luft auf, so würde immer wieder eine neue Schicht Feuer fangen und das Blei ganz bis zu Ende verbrennen. Wie ganz anders aber verhält sich die Kohle! Während wir dort bei der ersten Berührung der Luft sofortige Entzündung beobachten, bleibt die Kohle Tage, Jahre, Jahrhunderte lang unverändert an der Luft liegen. Die in dem verschütteten Herkulanum aufgefundenen Schriften waren mit einer Tinte geschrieben, welche Kohle enthielt, und sie haben sich über 1800 Jahre unverändert erhalten, haben durch den Einfluß der Luft nicht im geringsten gelitten, obwohl sie mit ihr in vielfache Berührung kamen. Nun, worin besteht also diese große Verschiedenheit der Kohle von jenem andern Körper? Es ist eine wirklich erstaunliche Erscheinung, daß gerade der Körper, der von der Natur recht eigentlich zum Brennstoff bestimmt erscheint, auf seine Entzündung _wartet_! Unsere Kohle fährt bei Berührung mit der Luft nicht flammend auf wie jenes Bleipräparat und noch so mancher brennbare Körper, den ich Euch hätte zeigen können; sondern sie wartet ihre Verwendung ab. Ist dieses Warten nicht eine absonderliche, eine ganz wunderbare Eigenschaft? Unsere Kerze fängt nicht von selbst Feuer an der Luft, gerät nicht auf einmal in Brand, wie jenes Bleipräparat; sie wartet Jahre, sie wartet ganze Zeitalter ab, ohne einer Veränderung zu unterliegen, bis wir sie in Tätigkeit setzen. Drehe ich den Hahn hier an der Gaslampe auf, so strömt das Gas kräftig aus dem Brenner aus; aber Ihr seht, Feuer fängt es nicht an der Luft – es tritt heraus in die Luft, wartet aber, bis ich es entzünde; und blase ich die Flamme wieder aus, so strömt es abermals ohne zu brennen heraus und wartet von neuem, bis ich meinen Wachsstock daran halte. Ich muß die Kerze oder das Gas erst _erwärmen_, wenn es sich entzünden soll. Dabei ist es merkwürdig, wie die verschiedenen entzündlichen Stoffe verschiedener Hitzegrade bedürfen, damit sie sich entzünden; manche brauchen nur geringe Temperaturerhöhung, andere verlangen stärkere Erhitzung. Hier habe ich z. B. zwei explodierende, also sehr kräftig feuerfangende Substanzen, Schießpulver und Schießbaumwolle; sogar diese weichen in den Temperaturgraden ab, bei denen sie sich entzünden. Das Schießpulver besteht aus Kohle und einigen andern Stoffen, die es sehr leicht brennbar machen; und die Schießbaumwolle wird durch eigentümliche Behandlung aus der gewöhnlichen Baumwolle angefertigt, enthält also ebenfalls viel Kohle, denn die Baumwolle stammt ja aus dem Pflanzenreiche. Beide entzünden sich nicht von selbst; und sie werden bei verschiedenen Hitzegraden, oder sonst unter verschiedenen Bedingungen in Tätigkeit versetzt. Berühre ich diese beiden Substanzen mit einem heißen Draht, so werdet Ihr sehen, welche sich zuerst entzündet. Da seht – die Schießbaumwolle ist explodiert, während selbst der heißeste Teil des Eisendrahtes das Schießpulver nicht zu entzünden vermag. Wie schön zeigt sich an diesem Beispiel die Tatsache, daß verschiedene Körper zur Entwickelung ihrer eigentümlichen Tätigkeit verschiedene Bedingungen verlangen! Der eine Körper wartet es ruhig ab, bis die gehörige Wärme seine Tätigkeit weckt; der andere aber wartet gar nicht – wie es beim Atmungsprozeß der Fall ist. Sofort beim Eintritt der Luft in die Lungen verbindet sich der Sauerstoff mit der Kohle; noch bei der niedersten Temperatur, welche der Körper ertragen kann, wenn er selbst dem Erfrieren nahe ist, findet die Wirkung des Atmens ohne weiteres statt: es wird Kohlensäure gebildet, und alle Funktionen gehen ihren normalen Gang.

So werdet Ihr erkennen, in wie weit Atmung und Verbrennung übereinstimmen.

Und so wünsche ich Euch denn zum Schluß unsrer Vorlesungen, daß Ihr Euer Leben lang den Vergleich mit einer Kerze in jeder Beziehung bestehen möget, daß Ihr wie sie eine Leuchte sein möget für Eure Umgebung, daß Ihr in allen Euren Handlungen die Schönheit einer Kerzenflamme widerspiegeln möget, daß Ihr in treuer Pflichterfüllung Schönes, Gutes und Edles wirket für die Menschheit.

Fußnoten:

[21] Dieser Körper ist das _Chlor_, ein Element, welches große Neigung besitzt, sich mit Wasserstoff zu verbinden.

[22] Einen solchen Pyrophor kann man auf mannigfache Art erhalten, z. B. indem man zitronensaures Blei in einem geschlossenen Gefäße glüht. Das Blei bleibt dann in einem sehr fein verteilten Zustande zurück, gemischt mit Kohle, welche aus der Zitronensäure stammt. Sobald die Luft mit der schwammigen Masse in Berührung kommt, entzündet sie sich, wobei die Kohle zu Kohlensäure, das Blei zu Bleioxyd verbrennt.

[23] Siehe Fig. 29, Seite 125.

[24] Der gewöhnliche Salpeter – bekanntlich ein Bestandteil des Schießpulvers – kann zu diesem Zwecke verwendet werden. Auch das chlorsaure Kali eignet sich gut dazu. Es enthält viel Sauerstoff und gibt denselben, wie aus dem S. 124 Gesagten hervorgeht, beim Erhitzen leicht ab.

[25] Einige Nahrungsmittel gleichen hinsichtlich ihrer Zusammensetzung dem Zucker, welcher Wasserstoff und Sauerstoff in demselben Verhältnisse enthält wie das Wasser. Beispielsweise ist dies auch bei der Stärke der Fall, welche den Hauptbestandteil aller Mehlarten ausmacht und daher zu den wichtigsten Nahrungsstoffen gehört. Bei den Fetten dagegen, sowie bei den Hauptbestandteilen des Fleisches trifft dieses Verhältnis nicht zu: sie enthalten weit weniger Sauerstoff als Zucker und Stärke. Damit sie im menschlichen oder tierischen Körper verbrennen, bedarf es einer größeren Sauerstoffzufuhr von außen, da nicht nur der Kohlenstoff zu Kohlensäure, sondern auch ein großer Teil des Wasserstoffs zu Wasser oxydiert werden muß. Wie bei der Kerze haben wir also auch in unserem Körper als Verbrennungsprodukte Kohlensäure und Wasser. Beide befinden sich in der Ausatmungsluft, die erstere als Gas, das letztere als Dampf. Die Anwesenheit der Kohlensäure in der Ausatmungsluft wurde durch die im Texte angegebenen Versuche bewiesen; das Vorhandensein von Wasserdampf zeigt sich sehr leicht, wenn wir mit unserem Atem einen kalten, blanken Körper anhauchen; sogleich wird er durch einen Niederschlag von feinen Wassertröpfchen blind werden. – Auch das Beschlagen der Schlafzimmerfenster, welches man im Winter des Morgens beobachtet, rührt von dem durch die Lungen (und die Haut) ausgeschiedenen Wasserdampf her; der letztere wurde, wenigstens teilweise, durch die Oxydation des in den Nahrungsmitteln enthaltenen Wasserstoffs gebildet.

[26] Die Erzeugung der Körperwärme ist nicht die einzige Folge des im Körper stattfindenden Oxydationsprozesses. Eine Eigentümlichkeit des Tieres (und des Menschen) ist die Bewegung. Das Tier kann den eigenen Körper bewegen und außerdem noch äußere Lasten in Bewegung setzen: es _arbeitet_. Man weiß jetzt, daß jede Arbeit den Aufwand einer Kraft erfordert, welche nicht aus nichts entstehen kann. Soll eine Dampfmaschine Arbeit liefern, so müssen wir unter ihrem Kessel einen Brennstoff – Holz, Kohlen etc. – verbrennen, und die geleistete Arbeit steht im geraden Verhältnis zu dem aufgewendeten Brennstoff. Gerade so bedarf der Körper des Menschen und der Tiere eines Brennstoffes zur Leistung der Arbeiten, welche ihm zugemutet werden. Dieser Brennstoff ist die eingenommene Nahrung, von der wir ja sahen, daß sie in ihrer Zusammensetzung den gewöhnlichen Brennstoffen gleicht. Auch die Produkte der Verbrennung sind in beiden Fällen dieselben. Kohlensäure und Wasserdampf, welche wir durch die Lungen ausatmen, entweichen auch aus dem Kamine einer Dampfmaschinenfeuerung. – So sind die Nahrungsmittel, welche wir aufnehmen, und welche durch den eingeatmeten Sauerstoff verbrannt werden, die Quelle, aus welcher fort und fort die Wärme des Tierkörpers und zugleich seine Arbeitsleistungen fließen. Diese Nahrungsmittel liefern uns die Pflanzen; sie besitzen die merkwürdige Fähigkeit, aus Kohlensäure und Wasser diejenigen Stoffe zu bilden, welche zum Aufbau ihres eigenen Körpers erforderlich sind und zugleich den Tieren zur Nahrung dienen; und so zeigen sich diese beiden großen Reiche in einer höchst wunderbaren und für beide gleich notwendigen Wechselwirkung. – Die Pflanzen aber bedürfen zur Ausübung ihrer Lebensfunktionen eines mächtigen Agens, und dieses ist kein anderes als das Licht der Sonne. Eine Pflanze, welche den Sonnenstrahlen entzogen wird, verkümmert bald und geht zuletzt zugrunde. Und genaue Untersuchungen haben zweifellos ergeben, daß nur unter dem Einflusse des Sonnenlichts jener wichtige Prozeß in den Pflanzen sich vollzieht. Das Sonnenlicht ist also die eigentliche Quelle allen Lebens auf der Erde. Es vermittelt den großen Kreislauf, welcher den Kohlenstoff und den Wasserstoff – und nebenbei noch einige andere Stoffe – zuerst zu Bestandteilen der Pflanze und dann zu solchen des Tierkörpers macht, damit sie dann, von den Tieren ausgeschieden, wiederum in den Pflanzenkörper gelangen, und so den Lauf von neuem beginnen.

Weitere Anmerkungen zur Transkription

Offensichtliche Fehler wurden stillschweigend korrigiert. Ansonsten wurde die Originalschreibweise beibehalten. Die Darstellung der Ellipsen wurde vereinheitlicht.

Die Abbildung 15 wurde um 180° gedreht.