Während die meisten Pflanzen in der geschilderten Weise organische

Substanz, vor allem #Kohlehydrate#, veratmen, haben sich gewisse

Bakterien ganz andere Energiequellen erschlossen. So oxydieren die im

Boden weitverbreiteten Nitritbakterien Ammoniak zu salpetriger Säure,

und die mit ihnen vergesellschafteten Nitratbakterien oxydieren die

salpetrige Säure weiter zu Salpetersäure. Mit Hilfe der so gewonnenen

freien Energie vermögen sie dann -- wie S. 219 schon berichtet wurde --

auch Kohlensäure zu assimilieren; die frei gemachte chemische Energie

tritt an die Stelle der Sonnenenergie bei den typischen autotrophen

Pflanzen. Ein Abbau organischer Substanz fehlt hier völlig; es wird

also die Gesamtmenge assimilierter Nahrung dauernd festgehalten, so daß

diese Organismen außerordentlich ökonomisch arbeiten. Da aber das ihnen

zur Verfügung stehende Ammoniak nur in begrenzter Menge und nur von

anderen Organismen geliefert wird, so können die Nitrobakterien keine

so dominierende Stellung in der Natur einnehmen wie die grünen Pflanzen.

An die Nitrobakterien schließen sich die Schwefelbakterien an,

die Schwefelwasserstoff zu Schwefelsäure oxydieren, wobei sie

intermediär Schwefel bilden und als Reservestoff in ihrem Körper

speichern. In ähnlicher Weise gewinnen andere Bakterien bei

der Oxydation von Methan zu Kohlensäure und Wasser die nötige

Betriebsenergie. Daß diese überall in erster Linie zur Synthese

organischer Substanz aus CO_{2} dient, ist sehr wahrscheinlich.

Im Gegensatz zu diesen streng spezialisierten, #autotrophen#

Bakterien ist die Verbrennung von Wasserstoff nicht die Eigenschaft

ganz bestimmter „Wasserstoffbakterien“, sondern sie wird weit

verbreitet von gewöhnlichen, #typisch heterotrophen# Bakterien

ausgeübt, die daneben auch die Verbrennung organischer Substanz

vollziehen. Offenbar ist es bei den sog. #Eisenbakterien# (z. B.

Leptothrix ochracea) ähnlich, die vielleicht Eisen und Mangan nur

dann wirklich nötig haben, wenn ihnen wenig geeignete organische

Substanzen geboten werden.

C. Gärungen[199].

Mit der Entziehung des Sauerstoffes tritt intramolekulare Atmung ein;

diese vermag zwar nicht bei höheren Pflanzen, wohl aber bei niederen

die zur dauernden Erhaltung des Lebens nötige freie Energie zu liefern.

Viele Bakterien, Pilze, auch gewisse Algen (Characeen) sind in

auffallender Weise unabhängig vom Sauerstoff, sie nehmen mit geringen

Spuren von ihm vorlieb, oder sie fliehen ihn überhaupt gänzlich und

leben an sauerstoffreien Orten. Im Gegensatz zu dem verbreitetsten

Typus von Organismen, die man aërobe oder Aërobionten nennt, heißen sie

anaërobe oder Anaërobionten. Die beiden Extreme sind durch allerlei

Abstufungen verbunden. Die echten Anaërobionten zersetzen organische

Substanzen in sehr großen Mengen, und diese Zersetzung, die im Prinzip

mit den Vorgängen bei der intramolekularen Atmung identisch ist,

nennt man Gärung. Wie dort, so handelt es sich auch hier um Gewinnung

#gebundenen# Sauerstoffs.

Das Prototyp der Gärung ist die alkoholische Gärung, die ganz besonders

von Hefepilzen verursacht wird. Hier wird Zucker in Alkohol und

Kohlensäure zerspalten, und dieser Vorgang hat bekanntlich eine große

Bedeutung in der Technik (#Bier#-, #Wein#-, #Branntweinbereitung#). Der

chemische Prozeß selbst ist der gleiche wie in der grünen Pflanze, die

intramolekular atmet; im Gegensatz zu dieser aber vermag die Hefe in

der Gärung einen vollen Ersatz für die Atmungstätigkeit zu finden. Sie

ist aber nur so lange unabhängig vom Sauerstoff, als ihr ein geeignetes

Gärmaterial (Zucker) zur Verfügung steht. Fehlt Zucker, so ist der

Sauerstoff unentbehrlich, und es findet dann normale Atmung statt;

ist Zucker #und# Sauerstoff gegeben, so tritt gleichzeitig Atmung

und Gärung ein, es wird also ein Teil des Zuckers zu Kohlensäure und

Alkohol, ein anderer zu Kohlensäure und Wasser verarbeitet. Es leuchtet

ein, daß die Verarbeitung von Zucker zu Alkohol und Kohlensäure viel

weniger Energie liefert als die vollständige Verbrennung zu Kohlensäure

und Wasser. Deshalb versteht man es, daß die Hefe ungeheure Massen von

Zucker verbraucht. Nur etwa 2% Zucker in der Nährlösung wird zum Aufbau

von Körpersubstanz verbraucht (assimiliert), der Rest wird vergoren.

Zur Ausführung einer so weitgehenden Spaltung des Zuckers besitzt die

Hefe spezifische Enzyme, vor allem die Zymase.

Wenn bei der normalen Atmung die gesamte Verbrennungswärme der

Glykose = 709 cal frei wird, so ist davon bei der Alkoholgärung

die Verbrennungswärme von 2 Molekülen Alkohol 2 × 326 = 652 cal

abzuziehen: somit werden nur 57 statt 709 cal frei.

Daß die chemische Tätigkeit der Hefe auf der Wirkung von Enzymen

beruht[200], hat man schon lange vermutet. Erst E. BUCHNER

aber gelang es, diese vom lebenden Plasma zu trennen. Da die

„#Zymase#“ im Gegensatz zu anderen Enzymen nicht aus der Zelle

herauszudiffundieren vermag, mußte sie nach Aufreißen der Zellen

durch hohen Druck aus diesen herausgepreßt werden. Die Zymase ist

übrigens kein einheitliches Enzym, sondern ein Gemisch vieler

Enzyme, die zusammen schließlich zur Alkoholbildung führen.

Im einzelnen dürfte nach NEUBERG[201] dieser Prozeß etwa

so verlaufen, daß zunächst das Zuckermolekül in 2 Moleküle

Methylglyoxal übergeführt wird, die Brenztraubensäure liefern;

diese wird durch CO_{2}-Abspaltung in Acetaldehyd übergeführt.

Acetaldehyd aber läßt sich als Zwischenprodukt der Gärung

nachweisen und wird seinerseits auch direkt von der Hefe zu Alkohol

reduziert.

Wenn auch die Hefe durch ihr Gärvermögen weitgehend unabhängig vom

Sauerstoff ist, so kann man sie doch nicht zu den #streng anaëroben#

Organismen rechnen, da sie #in ihrem Wachstum# durch freien Sauerstoff

stark gefördert wird. Dementsprechend wird, da der chemische Umsatz

von der Zahl der Hefezellen abhängt, mit der Zeit mehr Alkohol

bei Sauerstoffzutritt als ohne solchen gebildet werden können.

Andere Gärungsorganismen werden aber von freiem Sauerstoff direkt

geschädigt und leben dementsprechend in der Natur nur an Orten, wo

solcher fehlt. Zu diesen echten Anaërobionten gehören vor allem die

#Buttersäurebakterien#, die Kohlehydrate aller Art, höhere Alkohole und

Salze der Milchsäure in Wasserstoff und organische Säuren überführen,

unter denen die Buttersäure nie fehlt. Sie spielen, da sie auch die

sonst so schwer angreifbare Zellulose lösen, eine sehr große Rolle

in der Natur: sie führen den von den Pflanzen in ihren Membranen

festgelegten Kohlenstoff wieder in eine Form über, die eine weitere

Verwendung durch andere Organismen gestattet, sie verhindern also ein

Ausscheiden großer Mengen Kohlenstoffs aus dem Kreislauf der Stoffe (S.

240).

Auch bei der Buttersäuregärung soll das Kohlehydrat zunächst in

Brenztraubensäure übergeführt werden, aus der dann durch eine

Umlagerung Buttersäure neben freiem Wasserstoff auftritt. Indem für

letzteren der freie Stickstoff als „Akzeptor“ fungiert, soll es

zur Bildung von Ammoniak, also zur Stickstoffbindung kommen; vgl.

224[195].

Es können hier nicht alle Gärungen angeführt werden. Es sei nur noch

die Milchsäuregärung genannt, die in der Milchwirtschaft (Sauermilch,

Käsebereitung, Kumys, Kefir) und auch sonst in der Praxis (Säuerung

von Gemüsen, z. B. Sauerkraut) eine große Rolle spielt. Auch sie geht

anaërob vor sich, indem das Zuckermolekül entweder direkt in zwei

Moleküle Milchsäure gespalten wird oder neben Milchsäure auch CO_{2}

und H_{2} entstehen läßt.

War bisher vorwiegend von der Vergärung der #Kohlehydrate# die

Rede, so muß jetzt noch hervorgehoben werden, daß #alle#, auch die

komplizierteren organischen Verbindungen des Pflanzen- und Tierkörpers,

vor allem also die Eiweißkörper, vergoren werden können. Die

#Eiweißvergärung# pflegt man als #Fäulnis# zu bezeichnen, wenn sie ohne

Sauerstoffzufuhr erfolgt, als #Verwesung#, wenn Oxydationen möglich

sind. In der Natur treten zunächst gewöhnlich aërobe Bakterien bei der

Eiweißvergärung auf, die den anaëroben den Weg bahnen; eine scharfe

Grenze zwischen Verwesung und Fäulnis existiert also nicht. Unter allen

Umständen wird das Eiweiß zunächst hydrolytisch gespalten. Es treten

also die früher erwähnten Spaltungsprodukte auf, vor allem Aminosäuren.

Diese werden weiter verändert, zumeist unter Abspaltung ihrer

NH_{2}-Gruppe und auch durch noch tiefergreifenden Abbau. Vielfach

treten dann auch übelriechende Substanzen, wie Indol und Skatol, auf,

die aber nicht bei jeder Eiweißgärung sich bilden müssen.

Es ist nicht möglich, eine scharfe Grenze zu ziehen zwischen den

Dissimilationsvorgängen, die mit Eingreifen des Luftsauerstoffes und

solchen, die ohne dieses sich vollziehen. Als Gärung müssen alle

Dissimilationsprozesse, die von der typischen Atmung abweichen,

bezeichnet werden. Demnach wäre auch die Entstehung von Äpfelsäure

und Oxalsäure bei den Crassulaceen so gut wie die Entstehung von

Oxalsäure bei Pilzen und Bakterien als Gärung zu bezeichnen. Und eine

ganz typische Oxydationserscheinung, die Überführung des Alkohols in

Essigsäure und Wasser, die durch die Essigbakterien bewirkt wird, muß

ebenfalls als Gärung betrachtet werden.

Wenn allen diesen Vorgängen im Grunde ein Gewinn von Sauerstoff

gemeinsam ist, bald von freiem, bald von gebundenem, so müssen

schließlich auch solche Prozesse, bei denen #anorganische# Stoffe

den Sauerstoff liefern, hier angeschlossen werden. So leben gewisse

Bakterien anaërob, wenn ihnen #Nitrate# als Sauerstoffquelle dienen,

wenn also diese Nitrate etwa bis zu freiem Stickstoff reduziert werden

(#Denitrifikation#), oder wenn Sulfate etwa in Schwefelwasserstoff

übergeführt werden (#Sulfatreduktion#). Es gibt sogar Bakterien

(Micrococcus selenicus), die zwar nicht anaërob sind, aber doch

den freien Sauerstoff nicht zu nützen vermögen, vielmehr nur aus

leicht reduzierbaren Stoffen, wie Natriumselenit, Natriumthiosulfat,

Indigkarmin oder Methylenblau Sauerstoff entnehmen können[202].

+Kreislauf der Stoffe.+ Werden organische Substanzen, wie das in

der Natur mit den Resten abgestorbener oder den Exkreten lebender

Organismen stets geschieht, verschiedenartigen Mikroorganismen

preisgegeben, so arbeiten sich diese wechselseitig in die Hand, und

Stoffwechselprodukte der einen werden von anderen weiter zersetzt, bis

nur anorganische Materie übrig ist, bis die organischen Verbindungen

„#mineralisiert#“ sind. Als Endprodukte treten Kohlensäure, Wasser,

Wasserstoff, Methan, Ammoniak, Stickstoff, Schwefelwasserstoff auf.

Alle diese Endprodukte der Gärung können wieder von anderen Organismen

verwertet werden. Sehen wir von CO_{2} und H_{2}O ganz ab, da diese zur

Genüge besprochen sind, so wäre hervorzuheben, daß der Wasserstoff, das

Methan, das Ammoniak und der Schwefelwasserstoff durch #spezifische#

Bakterien oxydiert werden, daß der Stickstoff durch wieder andere

Bakterien assimiliert wird. Durch dieses Zusammenarbeiten aller

Organismen wird die einseitige Bildung und Anhäufung #eines# Stoffes

verhindert; es entsteht ein fortwährender Kreislauf der Stoffe, durch

den sich das Leben dauernd auf der Erde erhält. Existierte nur #ein#

Typus von Organismen, so hätte dieser in kurzer Zeit durch seinen

einseitigen Stoffwechsel sich jede Lebensmöglichkeit unterbunden.

D. Entwicklung von Wärme und Licht bei Atmung und Gärung.

+Wärme+[203]. Da die typische Atmung ein Oxydationsprozeß ist, so

wird es begreiflich, daß eine Wärmeentwicklung mit ihr verbunden ist.

Daß sich Pflanzen durch die Atmung aber meistens nicht #fühlbar#

erwärmen, rührt daher, daß diese nicht ausgiebig genug ist, und daß

die Transpiration der großen Flächen erhebliche Wärme#verluste#

herbeiführt, wodurch transpirierende Pflanzen meist sogar kühler

als ihre Umgebung sind. -- Auch bei einigen Gärungen werden nicht

unbeträchtliche Wärmemengen frei, z. B. bei der Alkoholgärung. Bekannt

ist ferner die Erhitzung, die in faulendem Mist eintritt und die in den

„Mistbeeten“ der Gärtner ausgenutzt wird.

Werden Transpiration und Wärmestrahlung verhindert und werden

zur Untersuchung lebhaft atmende Pflanzen ausgewählt, dann läßt

sich in der Tat eine Erwärmung nachweisen; sehr deutlich z. B.

mit angehäuften Keimpflanzen oder Blütenknospen. Eine starke

Erwärmung ist an blühenden Kolben von Araceen beobachtet worden,

die ihre Temperatur um 10-20° C durch intensive Atmung erhöhen.

Ein Gramm der Kolbensubstanz liefert dabei in einer Stunde bis

zu 30 Kubikzentimeter CO_{2}, und in kurzer Zeit kann bei so

intensiver Atmung die Hälfte der Trockensubstanz, der ganze Vorrat

an Zucker und Stärke, veratmet werden. Auch in den großen Blüten

der Victoria regia sind 15° C Temperaturerhöhung gemessen worden.

Diese hohen Temperaturen in Blüten und Infloreszenzen locken

Bestäubung vermittelnde Insekten an. -- Besonders hohe Temperaturen

erhält man, wenn Blüten, Blätter usw. in #Dewar#gefäßen (z. B.

Thermosflaschen) vor Wärmeverlusten bewahrt werden. Die Temperatur

steigt dann unter Umständen auf 40-50° C und die Objekte sterben

ab. Nach ihrem Tode erhöht sich dann die Temperatur durch die

Tätigkeit von Mikroorganismen weiter.

Nach Verwundung wird die Atmung und auch die Erwärmung merklich

gesteigert; das Gegenteil wird bei Hungerzuständen beobachtet.

Auch bei der Tabakfermentation findet eine beträchtliche

Temperatursteigerung statt, und noch größer fällt diese aus, wenn

feuchtes Heu oder feuchte Baumwolle in größeren Massen aufgetürmt

sich selbst überlassen werden; es kommt dann durch die Entstehung

leichtentzündlicher Gase schließlich zur Selbstentzündung. Am

genauesten sind die Verhältnisse der Selbsterhitzung des Heus

untersucht. Hier tritt zunächst durch die Atemtätigkeit des

Bacillus coli ein Steigen der Temperatur bis auf 40° C ein; eine

ganze Reihe von thermophilen Schimmelpilzen und Bakterien, deren

Minimum etwa bei dieser Temperatur liegt, stellt sich dann ein;

unter ihnen ist es namentlich der Bacillus calfactor, der die

Temperatur bis zu 70° steigert. Schließlich gehen alle Organismen

an der durch sie selbst produzierten Temperatur zugrunde; das Heu

ist steril geworden.

+Leuchten+[204]. Unter denselben Bedingungen, die die Atmung

unterhalten, bemerkt man bei einer beschränkten Zahl von Pflanzen

ein #Leuchten#. Die bekanntesten leuchtenden Pflanzen sind gewisse

Bakterien und das früher als „Rhizomorpha“ beschriebene Myzelium

eines baumtötenden Hutpilzes, der Armillaria mellea. Auf toten

Fischen und Fleisch treten oft Überzüge unschädlicher leuchtender

Bakterien (Bacterium phosphoreum, Pseudomonas lucifera u. a.) auf.

Das Leuchten zahlreicher Tiere scheint durchweg von Bakterien

hervorgebracht zu werden, die in ganz bestimmten Organen dieser

Tiere regelmäßig zur Entwicklung kommen.

Das Leuchten verschwindet in sauerstoffreier Umgebung, stellt

sich aber bei Zutritt freien Sauerstoffs sofort wieder ein.

Leuchtbakterien lassen sich deshalb als empfindliches Reagens zum

Nachweis der Assimilation benutzen. Alle Umstände, die die Atmung

fördern, verstärken das Leuchten und umgekehrt. Ein Nutzen der

Lichtentwicklung für die Produzenten ist nicht bekannt.

Zweiter Abschnitt. Entwicklung[205].

Die #Entwicklungsphysiologie# soll hier in drei Abschnitten

behandelt werden. Der erste bringt #Vorbemerkungen#, die

rein #deskriptiv# manches näher ausführen, was schon im

morphologischen Teil besprochen ist. Dann erst folgt die #kausale#

Entwicklungs#physiologie#, deren Ziel ist, die aufeinanderfolgenden

Vorgänge der Entwicklung nach ihren Ursachen zu verstehen und

willkürlich abzuändern. Die Ergebnisse sind freilich zur Zeit noch

weit vom Ziel entfernt, wir haben noch viel mehr Probleme als

Lösungen.

[Illustration: Fig. 254. Wachstumsmesser (Auxanometer). Links

ein einfaches Hebelauxanometer (Zeiger am Bogen), rechts ein

selbstregistrierendes Auxanometer. Nähere Erklärung im Text. Nach NOLL.]

Es empfiehlt sich, diese Probleme in doppelter Weise zur

Anschauung zu bringen: es sollen im 2. Abschnitt die #Faktoren#,

die von Einfluß auf die Entwicklung sind, in den Vordergrund der

Betrachtung gestellt werden, während umgekehrt im 3. Abschnitte

gerade die #Entwicklungsvorgänge# das Einteilungsprinzip ergeben.

I. Vorbemerkungen.

Entwicklung, mit Gestaltsveränderung verbundenes Wachstum, ist eine

der auffallendsten Lebenserscheinungen. Unter Wachstum versteht man

nicht jede beliebige Volumvergrößerung. Wenn eine ausgetrocknete

verschrumpfte Rübe im Wasser schwillt, so ist das kein Wachstum. Nur

#bleibende, nicht rückgängig zu machende Größenzunahme# kann Wachstum

genannt werden, mag dabei die Pflanze im ganzen Substanzgewinn

oder -verlust erfahren. In der Regel ist freilich das Wachstum mit

Substanzgewinn verbunden; die im Keller treibende Kartoffel aber

erleidet durch Transpiration und durch Atmung Verluste, und doch

wachsen ihre Triebe.

1. Wachstumsmessung.

+Gesamtverlängerung.+ -- Handelt es sich darum, die #Zuwachsgröße#

einer Pflanze, d. h. die Gesamtverlängerung in der Zeiteinheit

zu bestimmen, so kann man bei raschwüchsigen Organen, z. B. den

Blütenschäften einer Agave, den Sprossen einer Bambusa, in bestimmten

Zeitabschnitten (Tagen, Stunden) einen gewöhnlichen Maßstab anlegen und

ablesen. -- In der Regel aber ist es nötig, den Zuwachs der Pflanzen

zum Zweck der Messung zu #vergrößern#. Das kann z. B. durch das

#Mikroskop# geschehen, das den von der Pflanze durchschrittenen Raum

beliebig zu vergrößern gestattet. Die bei gröberen Versuchsobjekten

meist benutzte Methode der Vergrößerung ist aber die mittels

Hebelübertragung. Die darauf beruhenden Apparate werden als

#Auxanometer# bezeichnet.

Fig. 254 stellt links ein einfaches Auxanometer, den „Zeiger am

Bogen“ vor, mit dem der Zuwachs eines Blütenschaftes beobachtet

wird. Ein dicht unter der Gipfelknospe befestigter Faden läuft

über die kleine Rolle _r_ und wird durch das Gewicht _g_ straff

gehalten, ohne einen störenden Zug auf den Schaft auszuüben. _z_

ist ein mit der Rolle _r_ fest verbundener Zeiger, der etwa 20mal

so lang ist als der Halbmesser der Rolle, den jeweiligen Zuwachs

des Schaftes also zwanzigfach vergrößert an der Skala _S_ angibt.

Um die zu bestimmten Zeiten hier notwendigen #Ablesungen# zu

ersetzen, hat man #selbstregistrierende Auxanometer# verwandt,

deren Konstruktion in Fig. 254 rechts in einfacher Ausführung

dargestellt ist. Der große Hebelarm wird durch einen Radius der

größeren Rolle _R_ gebildet, der kleine durch einen Radius der

kleinen Rolle _r_. Bei der durch den Sproßzuwachs erfolgenden

Drehung der Rollen hebt sich ein mit dem Zeiger _Z_ versehenes

Metallstück, das durch das Gegengewicht _W_ äquilibriert ist. Der

horizontale spitze Zeiger berührt rechts eine durch das Uhrwerk

_U_ in gleichmäßige Drehung versetzte, mit einem berußten Papier

überzogene Trommel _C_, auf der der Zeiger einen weißen Strich

hinterläßt. Dreht sich die Trommel in je einer Stunde einmal,

dann gibt der senkrechte Abstand zwischen den Zeigerspuren

den jeweiligen stündlichen Zuwachs in bekannter Vergrößerung

selbsttätig an.

Im allgemeinen ist die Zuwachsgröße der Pflanzen so gering, daß man bei

kurzer Beobachtungszeit überhaupt kein Wachstum bemerkt. Nur gewisse

Pilze und die Staubfäden mancher Gräser wachsen so rasch, daß man

die Verlängerung mit bloßem Auge wahrnehmen kann. Der Fruchtkörper

des Gasteromyceten Dictyophora verlängert sich nach A. MÖLLER um 5

mm, die Staubfäden von Triticum (Weizen) nach ASKENASY um 1,8 mm #in

der Minute#; das Ende der letzteren rückt also etwa mit der gleichen

Geschwindigkeit vor wie die Spitze des großen Zeigers einer Taschenuhr.

Die nach diesen Staubfäden am schnellsten wachsenden Pflanzenteile,

nämlich die Blattscheiden der Bananen, stehen mit 1,1 mm, die

Bambusschößlinge mit 0,75 mm, kräftige Kürbissprosse mit 0,1 mm, die

Hyphen von Botrytis mit 0,034 mm in der Minute schon erheblich dagegen

zurück; die allermeisten Pflanzen erreichen aber auch unter günstigen

Verhältnissen nur einen viel geringeren Zuwachs (0,005 mm und darunter

in der Minute).

Niemals bleibt die Zuwachsgröße eines Organs dauernd gleich: auch #bei

konstanten äußeren Verhältnissen# sieht man vielmehr die Zuwachse

zunächst von sehr kleinen Werten bis zu einem #Maximum# ansteigen und

dann wieder allmählich auf Null abklingen. Man nennt diese Erscheinung

„#die große Periode des Wachstums#“. Ein Beispiel mag ihren Verlauf

illustrieren:

Für das erste Stengelglied der #Lupine# wurden an

aufeinanderfolgenden Tagen bei konstanter Temperatur im Dunkeln

folgende #Zuwachse# (in Zehntelmillimeter) gefunden:

8, 9, 11, 12, 35, 43, 41, 50, 51, 52, 65, 54, 43, 37, 28, 18, 6, 2, 0.

Nicht immer freilich verläuft diese Periode so regelmäßig; vielfach

treten durch „#stoßweise Änderungen#“ des Wachstums erhebliche

Unregelmäßigkeiten in ihrem Verlauf ein.

+Wachstumsverteilung.+ -- In der Regel wächst ein Pflanzenteil nicht

in seiner ganzen Ausdehnung, es gibt vielmehr an ihm ausgewachsene und

wachsende Teile; und die wachsenden Abschnitte verlängern sich auch

nicht etwa gleichmäßig, sondern sie bestehen aus verschieden rasch

wachsenden Zonen, die allmählich ineinander übergehen. -- Die #Lage#

und die #Länge# der Wachstumszonen ist bei verschiedenen Organen nicht

die gleiche. Die typische #Wurzel# hat eine #einzige# Wachstumszone,

und diese liegt dicht hinter der Spitze und nimmt eine Länge von 5-10

mm ein; Luftwurzeln freilich haben eine Wachstumszone, die erheblich

länger werden kann und im Extrem 1 m beträgt. Die #Stengel# verhalten

sich ungleich. Solche, die keine scharf differenzierten Knoten

besitzen, haben wie die Wurzeln bloß eine einzige Wachstumszone,

aber die Länge der Wachstumszone ist immer beträchtlich, oft bis zu

einem halben Meter. Wo aber typische Knoten ausgebildet sind, da

haben wir so viele Wachstumszonen, als Internodien sich strecken,

und diese sind entweder von weniger stark wachsenden Partien oder

von ganz ausgewachsenen getrennt. Man spricht im letzteren Falle von

interkalarem Wachstum; sehr schön ist dieses z. B, bei den Grashalmen

ausgebildet, wo an der Basis jedes Internodiums eine Wachstumszone sich

findet. Auch bei manchen #Blättern#, namentlich denen der Monokotylen,

haben wir an der #Basis# eine interkalare Wachstumszone.

Die Verteilung des Wachstums wird dadurch festgestellt, daß man von

Zeit zu Zeit die Entfernung gewisser natürlicher oder künstlich

angebrachter Marken mißt.

So ist z. B. in Fig. 255 _I_ eine Wurzelspitze dargestellt, die

vom Vegetationspunkt aus (Punkt 0; darunter die Wurzelhaube) mit

Tuschestrichen in Millimeterabstand versehen ist. 22 Stunden

später sind diese Striche in der Weise auseinandergerückt, wie das

Fig. 255 _II_ zeigt. Das Wachstum ist also in der Wachstumszone

#ungleich#; am oberen und unteren Ende verläuft es langsam und

vermittelt so den Übergang zu der Partie, die das #maximale#

Wachstum aufweist. Untersucht man den Zuwachs #einer# Querscheibe,

z. B. des zwischen den Marken 0 und 1 gelegenen Millimeters, an

aufeinanderfolgenden Tagen, so zeigt sich, daß sie erst langsam,

dann schnell, dann wieder langsam wächst; mit anderen Worten: ein

#jeder Abschnitt der Wachstumszone zeigt die große Periode des

Wachstums#. Die verschiedenen von der Spitze aus abgetragenen

Millimeter befinden sich in verschiedenen Stadien ihrer großen

Periode; die 2 ersten sind im aufsteigenden Ast, 3 und 4 auf dem

Gipfel, die übrigen im absteigenden Ast der Kurve. Entsprechendes

gilt für andere Organe.

#Zeitlich getrennte Wachstumsperioden# treten z. B. an den

Schäften von Taraxacum auf, die erste gelegentlich bei der

Blütenentwicklung, die zweite bei der Fruchtbildung. Ähnlich

verhalten sich andere Organe, deren Aufgabe zeitweise sich ändert

(Blütenstiele bzw. Fruchtstiele von Linaria Cymbalaria, Arachis

hypogaea, Tropaeolum).

[Illustration: Fig. 255. Die Verteilung des Zuwachses an der

Wurzelspitze einer Feldbohne (Vicia Faba). Bei _I_ die Wurzelspitze

durch Tuschemarken in 10 gleiche Querzonen von 1 mm geteilt. In _II_

#dieselbe# Wurzel nach 22 Stunden. Die Tuschestriche sind durch

ungleiches Wachstum der Zonen verschieden weit auseinandergerückt. Nach

SACHS.]

Lehrbuch der Botanik für Hochschulen · 第 34 / 90 段