Wo das Mikroskop seine Grenze findet, beginnt das Reich der Chemie.
Die chemische Forschung dringt unter allen Naturwissenschaften
am tiefsten in die Zusammensetzung der Körperwelt ein, indem sie
vorgeht bis zu den kleinsten Teilen. Bekanntlich ist denn auch die
Chemie bis zu dem Punkte gelangt, daß sie die ganze Formenfülle der
unermeßlichen Körperwelt als zusammengesetzt erkannt hat aus den
Atomen einer verhältnismäßig geringen Zahl einfacher Stoffe der
chemischen Elemente. Während man aber früher die Atome der etwa 70
chemischen Elemente als letzte unteilbare Bestandteile der „Materie“
betrachtete, haben sich in den letzten Jahren die Anschauungen
der Naturwissenschaft in diesem Punkte ganz wesentlich geändert.
Allerdings war man schon lange zu der Ueberzeugung gekommen, daß in
Wirklichkeit die Atome der chemischen Elemente keine letzten Einheiten
sind in dem Sinne, wie eine frühere Phase der chemischen Forschung
sich dachte. ~Mendelejews~ Entdeckung des natürlichen Systems der
Elemente wies schon darauf hin, daß eine auf direkter Abstammung
voneinander beruhende natürliche Verwandtschaft unter den chemischen
Elementen bestehe. Allein erst die rapide sich folgenden Entdeckungen
der letzten Jahre über die radioaktiven Stoffe haben uns mit der
Tatsache des +Atomzerfalls+ bekannt gemacht und haben dadurch eine
Reihe von althergebrachten Anschauungen teils ganz über den Haufen
geworfen, teils heftig erschüttert[60]. Wir wissen jetzt wenigstens
von einer Anzahl von Elementen, daß sie in andere Elemente zerfallen
können und langsam von selbst zerfallen. So geht das Radium aus dem
Zerfall des Urans hervor und der Zerfall des Radiums wiederum liefert
Helium, Polonium und Blei. Die Vorstellung der mittelalterlichen
Alchymisten von der Umwandlung der Metalle, die so lange der modernen
Chemie zum Gespött dienten, haben dadurch eine tatsächliche Basis
erhalten. Ja, wir kennen in den negativen Elektronen heute körperliche
Teilchen, die noch 2000mal leichter sind als die Atome des leichtesten
Elementes, des Wasserstoffs. So hat die moderne Forschung die Welt
der chemischen Elementatome, in deren Grenzen bisher alles chemische
Denken eingeschlossen war, um unermeßliche Strecken überschritten.
Indessen berühren alle diese Dinge, die eben erst in den Gesichtskreis
wissenschaftlicher Erkenntnis eintreten, die physiologischen Probleme
vorläufig noch nicht, denn die Physiologie hat noch nicht einmal
Zeit gehabt, die Frage aufzuwerfen, ob und wie weit die Vorgänge des
Elementzerfalls am Lebensvorgang beteiligt sind. Es ist aber ganz
zweifellos, daß die neuen Entdeckungen der Chemie und Physik auch auf
unsere Vorstellungen vom Lebensvorgang sehr bald einen Einfluß ausüben
werden.
Beschränken wir uns vorläufig auf die Welt der chemischen Elementatome,
so zeigt uns eine chemische Elementaranalyse der lebendigen Substanz,
daß von den etwa 70 Elementen, aus deren Zusammensetzung sich die
gesamte Körperwelt aufbaut, nur die geringe Zahl von 12 Elementen
konstant in der lebendigen Substanz zu finden ist. Die 12 Elemente, die
in jeder Zelle angetroffen werden, sind:
+Name+: +Zeichen+: +Atomgewicht+:
Kohlenstoff C 12
Stickstoff N 14
Schwefel S 32
Wasserstoff H 1
Sauerstoff O 16
Phosphor P 31
Chlor Cl 35
Kalium K 39
Natrium Na 23
Magnesium Mg 24
Calcium Ca 40
Eisen Fe 56
Neben diesen +12 allgemeinen+ organischen Elementen kommt noch
eine kleine Anzahl +spezieller+ Elemente vor, die nicht in allen
Zellen anzutreffen sind und zum Teil nur ganz sporadisch gefunden
werden. Es sind das:
+Name+: +Zeichen+: +Atomgewicht+:
Silicium Si 28
Fluor F 19
Brom Br 80
Jod J 127
Aluminium Al 27
Mangan Mn 55
Unter ihnen tritt das Silicium weit, das Fluor wenig verbreitet
auf, während die anderen, die ebenfalls nur ein sehr beschränktes
Vorkommen haben, nebst einigen Metallen, die bisweilen spurweise in
der lebendigen Substanz gefunden werden, wie das Kupfer, vielleicht
gar keine Bedeutung für den Lebensvorgang der betreffenden Organismen
besitzen, in denen sie beobachtet worden sind.
Aber keins von diesen gesamten organischen Elementen ist ausschließlich
auf die organische Natur beschränkt.
Der +Kohlenstoff+ findet sich, an Sauerstoff gebunden, als Kohlensäure
in der Luft und massenhaft im kohlensauren Kalk der Sedimentgesteine.
Der +Wasserstoff+ bedeckt, ebenfalls an Sauerstoff gebunden, als Wasser
den größten Teil der Erdoberfläche.
Der +Sauerstoff+ ist sowohl frei als Gas in der atmosphärischen Luft
vorhanden, die er zu ca. 21 Proz., zusammensetzt, als auch gebunden an
eine große Zahl anderer Elemente.
Der +Stickstoff+ kommt gleichfalls sowohl im freien Zustande vor in der
Luft zu ca. 79 Proz. als auch gebunden an Wasserstoff und Sauerstoff in
den Verbindungen des Ammoniaks sowie der salpetrigen und Salpetersäure.
Der +Schwefel+ ist weit verbreitet in Verbindung mit Sauerstoff in
schwefelsauren Salzen.
Der +Phosphor+ verhält sich ebenso und ist in den phosphorsauren Salzen
der Alkalien und alkalischen Erden überall zu finden.
Das +Chlor+ erscheint in ungeheurer Verbreitung, an Natrium gebunden,
als Kochsalz.
Das +Kalium+ kommt, an Chlor gebunden, als Chlorkalium und in
Verbindung mit Säuren in Form von salpetersauren, schwefelsauren,
phosphorsauren Salzen vor.
Das +Natrium+ erscheint hauptsächlich im Chlornatrium oder Kochsalz
überall auf der Erdoberfläche, gelöst im Meere sowohl wie in der Erde
und als große feste Massen in Salzlagern.
Das +Magnesium+ ist ein beständiger Begleiter des Kaliums und Natriums
und tritt in denselben Verbindungen auf wie diese, als Chlormagnesium,
kohlensaure, schwefelsaure und phosphorsaure Magnesia.
Das +Calcium+ setzt in Form von kohlensaurem, kieselsaurem,
schwefelsaurem, phosphorsaurem Kalk die ungeheuren Kalksteinschichten
der Sedimentgebirge zusammen.
Das +Eisen+ ist in Form von Schwefelverbindungen sowie Oxyden und deren
Salzen ungemein weit auf der Erdoberfläche verbreitet.
Das +Silicium+ erscheint fast ausschließlich an Sauerstoff gebunden in
Form von Kieselsäure und deren Salzen in den Gesteinen der plutonischen
Gebirgsmassen.
Das +Fluor+ findet sich hauptsächlich in Verbindung mit Calcium als
Flußspat.
Das +Brom+ und +Jod+ ist als Brom-(Jod-)Natrium und Brom-(Jod-)Kalium
in vielen Salzlagern sowie im Meerwasser vorhanden.
Das +Aluminium+ ist in seiner Verbindung mit Sauerstoff zu Tonerde und
diese in Verbindung mit Kieselsäure zu Feldspat ein über die ganze Erde
verbreitetes Element.
Das +Mangan+ schließlich, sowie alle anderen Metalle, die gelegentlich
noch hier und dort im lebendigen Organismus beobachtet werden, sind in
Form ihrer Oxyde, Schwefelverbindungen und der verschiedensten Salze in
den Gesteinen der Gebirge überall anzutreffen.
Dieser Ueberblick zeigt uns schon, daß alle organischen Elemente
zugleich die anorganische Körperwelt unserer Erdoberfläche
zusammensetzen helfen. Da aber ferner die chemische Elementaranalyse
der lebendigen Substanz zu dem Ergebnis geführt hat, daß außer
diesen Elementen keine anderen im Organismus zu finden sind, so
ergibt sich, daß ebensowenig ein besonderes Lebenselement in den
Organismen existiert wie eine besondere Lebenskraft. +Die Begriffe des
„Lebensäthers“, des „spiritus animalis“, der „Lebensmaterie“ etc.,
mit denen die ältere Physiologie so freigebig umging, sind daher
aus der heutigen Lehre vom Leben entsprechend der fortgeschrittenen
Entwicklung, welche die analytische Chemie in unserer Zeit durchgemacht
hat, vollständig verschwunden, und man weiß, daß die lebendige Substanz
aus keinen anderen elementaren Stoffen zusammengesetzt ist, als die
Welt der leblosen Körper.+