I. Artgleiche Vereinigung.

Die Lehre von der vegetativen Affinität.

Eine der wesentlichsten Grundbedingungen dafür, dass einzelne

Zellen sich zu Aggregaten zusammenfügen, ist ihre Artgleichheit,

ihre Verwandtschaft (siehe S. 8). Diese ist das Band, welches die

Einzelindividuen zusammenhält und sie zu Bausteinen eines höheren

Organismus umwandelt. Artgleiche Zellen ziehen sich an, artungleiche

stossen sich ab. Da nun artgleich am meisten die Zellen sind,

welche von einer gemeinsamen Mutterzelle abstammen, so sehen wir,

dass die Eigenschaft der Zelle, sich auf dem Wege der Fortpflanzung

zu vermehren, nicht nur die Grundlage und den Ausgangspunkt für

die Erhaltung der Art, sondern auch für die Erschaffung höherer

Organismenformen abgiebt. Theilstücke einer Mutterzelle, anstatt

wieder zu selbständigen Individuen wie die erzeugende Mutterzelle

zu werden, bleiben verbunden und stellen nun bloss Theile einer

höheren Individualität dar. +Aus selbständigen Artzellen sind sie

zu Gewebszellen geworden. So wird das Fortpflanzungsvermögen der

organischen Substanz auf der einen Seite Mittel zur Erhaltung der Art,

auf der andern Seite Mittel zu höherer Formbildung.+

Die Verwandtschaft der Gewebszellen zu einander bezeichnet man als

+vegetative Affinität+. +Sie bildet ein Gegenstück zur sexuellen

Affinität+, worunter man die Verwandtschaft der Fortpflanzungszellen

zu einander versteht (I. Buch S. 240). Wie man sich in das Wesen der

letzteren durch Kreuzung der Geschlechtsproducte verschiedener Arten

auf experimentellem Wege einen Einblick verschaffen kann, +so kann man

auch in das Wesen der vegetativen Affinität tiefer eindringen durch das

Experiment des Pfropfens oder der Verbindung zweier vegetativer Körper

derselben oder verschiedener Art+.

Am leichtesten lassen sich derartige Experimente bei den Pflanzen

anstellen, so dass die meisten Erfahrungen in der vorliegenden Frage

von Seiten der Botaniker gewonnen worden sind. Bei den Pflanzen

kann man leicht einen abgetrennten Theil, das +Reis+, von einem

Individuum auf ein anderes derselben Art, auf den +Grundstock+ oder die

+Unterlage+, transplantiren und mit ihm zu einer festen, dauerhaften

Vereinigung bringen. Es verwachsen nach kurzer Zeit die entsprechenden

Gewebe von Reis und Unterlage miteinander ohne jede Störung. Aus

zwei verschiedenen Individuen ist so ein einheitlich functionirender

Organismus auf künstlichem Wege hervorgerufen worden. +Bei Individuen

derselben Art gelingt die Vereinigung zweier Stücke sogar, wenn sie in

abnorme Stellungen zu einander gebracht werden, oder wenn sie nicht

direct zusammengehören, wie Wurzel und Blatt.+

Der Erfolg des Pfropfens wird dagegen ein unsicherer oder ein von

vornherein aussichtsloser, sowie es sich darum handelt, +Stücke zweier

verschiedener Arten+ miteinander zu verbinden. Im Allgemeinen ist auf

ein Gelingen der Verbindung um so eher zu rechnen, je näher sich die

zu verbindenden Arten im natürlichen System stehen, oder in anderen

Worten: +die vegetative Affinität wird in ähnlicher Weise wie die

sexuelle Affinität durch den Grad der systematischen Verwandtschaft

bestimmt+.

Doch giebt es von dieser Regel sowohl bei der Pfropfung wie bei

der Bastardbefruchtung unerwartete Ausnahmen, aus welchen ~Nägeli~

schliesst, dass die äusseren Merkmale kein vollkommen zuverlässiger

Maassstab für den Grad der inneren, constitutionellen Verwandtschaft,

sowohl der vegetativen, als auch der sexuellen Affinität zwischen zwei

verschiedenen Arten sind.

Als Beispiel hierfür führt ~Vöchting~ in seinem Werk über

„Transplantation am Pflanzenkörper“ die Rassen des +Birnbaums+ an,

die sich mit dem derselben Gattung angehörenden und nahe verwandten

+Apfelbaum+ nur schwer durch Pfropfung vereinigen lassen, während

die meisten auf der Quitte vortrefflich gedeihen, obschon diese zu

einer verschiedenen Gattung gehört. In diesem Fall wird übrigens auch

zwischen ihren Geschlechtsproducten die sexuelle Affinität vermisst.

Denn Apfel- und Birnbaum lassen sich gleichfalls nicht mit einander

bastardiren.

Je nachdem es nun zur Entstehung einer einheitlich functionirenden

Individualität kommt oder nicht, unterscheidet ~Vöchting~ die

Verbindungen von Reis und Grundstock als +harmonische+ und als

+disharmonische+. Die letzteren lassen verschiedene Abstufungen

erkennen, die für uns ebenfalls von Interesse sind. Während gewöhnlich

die nicht zu einander passenden Pflanzentheile sich von vornherein

gegenseitig abstossen, so dass es zu keiner Verwachsung kommt und das

Reis rasch zu Grunde geht, gelegentlich auch ein Stück des Grundstocks,

gleichsam vom Reis vergiftet, abstirbt, tritt in andern Fällen die

Disharmonie in weniger schroffer Weise auf. Reis und Grundstock

beginnen unter einander zu verwachsen, nach kürzerer oder längerer

Zeit aber treten Störungen ein, die allmählich zum Zerfall führen. Die

Störungen bestehen gewöhnlich bei krautigen Pflanzen darin, dass das

Reis an seiner Basis Wurzeln zu bilden beginnt, die gelegentlich auch

in die Unterlage selbst hineinwachsen.

Ein lehrreiches Beispiel liefert die von ~Vöchting~ versuchte Pfropfung

zwischen zwei Cactusarten, Rhipsalis paradoxa und Opuntia Labouretiana

(Fig. 12). Zwischen Reis und Grundstock ist zwar äusserlich eine

Vereinigung eingetreten, die schon etwa 20 Monate besteht; aber sie

ist keine physiologisch normale wie bei gelungener Pfropfung. Denn der

Grundstock ist durchzogen von den Wurzeln des Reises, deren längste

in etwa 110 mm Entfernung von der Einfügungsstelle die Epidermis

durchbrochen hat. Andere sind unter der Oberhaut hin gewachsen, ohne

sie aber durchbohrt zu haben. An diesen Orten ist die Haut selbst

abgehoben und zu Grunde gegangen. In Folge der Wurzelbildung des Reises

sind die Gewebe des Grundstockes, der missfarbig und etwas durchsichtig

aussieht, selbst verändert und theilweise in eine Gallerte verflüssigt

worden, welche an einer Stelle (_g_) als Tropfen an die Oberfläche

getreten ist.

In solchen und anderen Fällen benutzt das Reis die durch die Unterlage

herbeigeschafften Säfte und Salze zu seiner Ernährung, will sich aber

selbst mit ihr nicht zu einer geschlossenen Lebenseinheit verbinden;

denn wie ~Vöchting~ mit Recht bemerkt, bedeutet die Wurzelbildung

nichts Anderes als das Streben, sich zu einem selbständigen Individuum

abzurunden. Anstatt zu einem dem Grundstock eingeordneten Theil zu

werden, macht das Reis den Versuch, sich zu einem Parasiten desselben

umzugestalten. Die weitere Folge ist, dass auch der Grundstock öfters

auf den sich ihm nicht anpassenden Fremdling zu reagiren beginnt. So

sah ~Vöchting~, als er Rhipsalis paradoxa auf Opuntia Labouretiana

aufpfropfte, dass um die Wurzeln der ersteren das Gewebe des

Grundstocks theils Korkscheiden herumgebildet und theils sich zu einer

gallertigen Masse umgewandelt hatte.

In manchen Fällen hat der Experimentator die Disharmonie zweier Arten

_A_ und _B_ in der Weise überwinden können, dass er sich einer dritten

Art _C_ bediente, welche zu den unter einander disharmonischen Formen

eine vegetative Affinität besass. Er schob dieselbe als Mittelglied

zwischen die beiden disharmonischen Formen ein und stellte so einen aus

Stücken dreier verschiedener Arten zusammengesetzten, einheitlichen

Organismus dar, in welchem auf _A_ als Grundstock ein Reis von _C_ und

auf dieses wieder ein Reis von _B_ aufgepfropft war.

[Illustration: =Fig. 12. Opuntia Labour. mit Rhipsalis paradoxa als

Reis.= Bei _ww_ sieht man die vom Reis in die Unterlage hinabgesandten

Wurzeln, welche hie und da die Oberhaut durchbrochen haben. _g_ Die aus

dem Sprosse der Opuntia hervorgetretene und erhärtete Gallertmasse.]

Schwieriger und daher auch seltener ausgeführt sind +Pfropfungen und

Transplantationen bei Thieren+. Doch scheinen bei ihnen nach dem

Wenigen, was sich bereits hat feststellen lassen, ähnliche Gesetze wie

bei den Pflanzen zu gelten.

~Trembley~ hat zwei Individuen von Hydra fusca der Quere nach in zwei

Stücke zerschnitten und ihre vorderen und ihre hinteren Hälften

vertauscht und dann zusammengeheilt. Während es ihm so leicht glückte,

Theile zweier Individuen zu einer neuen Individualität zu vereinigen,

haben weder er noch neuerdings ~Wetzel~, welcher zahlreiche Experimente

ausgeführt hat, es fertig gebracht, Polypenstücke von verschiedener

Art, von Hydra viridis und von Hydra fusca, nach demselben Verfahren

für die Dauer zusammen zu pfropfen.

~Born~ hat ohne grosse Schwierigkeiten geeignete Theilstücke von zwei

Embryonen von Rana esculenta, wenn sie genügend jung waren, zu einer

lebensfähigen Einheit zusammenpfropfen können. Auch auf Vereinigung

artungleicher Embryonen hat er seine Untersuchungen ausgedehnt und

dabei das folgende Resultat erhalten.

„Die vegetative Affinität zwischen embryonalen Theilstücken, die

Angehörigen zweier verschiedener, aber nahe verwandter Arten entstammen

(R. fusca, arvalis und esculenta), erwies sich als ziemlich ebenso

gross wie die zwischen den Theilstücken artgleicher Componenten. Bei

+Gattungsverschiedenheit+ (R. esculenta und Bombinator igneus) erschien

die vegetative Affinität „primär“ kaum geringer; die Verwachsung der

Gewebe trat in den meisten Fällen leicht, sicher und vollkommen ein.

-- Ob das Ausbleiben der Verwachsung der Darmrohre und der Vereinigung

der Bauchhöhlen in dem einen untersuchten Falle von Bauchvereinigung

zwischen R. esculenta und B. igneus auf mangelnder vegetativer

Affinität der Zellen beruht, muss so lange unentschieden bleiben, als

nicht weiteres, einwandfreies Material vorliegt. +In späterer Zeit sind

mir bisher alle Zusammensetzungen zwischen R. esculenta und B. igneus,

nachdem sie gefressen hatten und sich sicher schon ein Blutaustausch

etablirt hatte, zu Grunde gegangen.+“

~Born~ selbst lässt es vorläufig noch dahingestellt, „ob hier ein

Zufall vorliegt, oder ob das bei solchen Versuchen immer der Fall

sein wird,“ „ob die Todesursache bei diesen Formen in der mangelnden

‚vegetativen Affinität‘ der Zellen oder mehr in unvereinbaren

Unterschieden der Gesammtorganisation zu suchen ist.“

Neuerdings hat ~Joest~ auf ~Korschelt~’s Anregung Transplantationen

zwischen verschiedenen Arten von Regenwürmern (heteroplastische

Vereinigungen, wie er sie nennt) ausgeführt. Während an dem

Versuchsmaterial artgleiche (homoplastische) Vereinigungen leicht

gelangen und auch von Dauer waren, blieben bei 59 Versuchen mit

artungleicher Verbindung „+vielfach die Stücke eine ganz kurze Zeit

vereinigt, um sich dann einfach zu trennen oder zu Grunde zu gehen+. Am

besten hielten sich in erster Linie die Verbindungen von Allolobophora

terrestris und Lumbricus rubellus, wie auch die von Allolobophora

caliginosa und Allolobophora cyanea einerseits und Lumbricus rubellus

und Allolobophora terrestris andererseits, +wohingegen solche von

Lumbricus rubellus mit Allolobophora foetida und Allolobophora

chlorotica überhaupt unmöglich erschienen+. Letztgenannte Vereinigungen

könnte man in analoger Weise wie bei den Pflanzen als ‚disharmonische‘

bezeichnen“.

Seine Ergebnisse fasst ~Joest~ in den Satz zusammen: „Dauernde

Vereinigungen von Theilstücken verschiedener Art sind zwar nicht so

leicht zu erreichen wie homoplastische Verbindungen, gelingen aber doch

in vielen Fällen, und zwar verschmelzen die Theilstücke zu einem neuen

Individuum, dessen Organisation, abgesehen von dem Speciescharakter der

vereinigten Theilstücke, eine einheitliche ist.“

Anstatt ganzer Körpertheile hat man bei Thieren häufiger +einzelne

kleinere Gewebsstücke von einem Individuum auf ein anderes zu

übertragen gesucht+. Denn solche Experimente sind auch für den

Chirurgen von besonderem Interesse. ~Ollier~ und ~A. Schmitt~ haben

mit lebender Knochenhaut und Knochenstückchen experimentirt und

Einheilungen und Weiterwachsthum derselben erreicht, wenn es sich um

Uebertragungen zwischen Individuen derselben Art oder von einer zu

einer anderen Körperstelle desselben Individuums handelte. Dagegen

blieb der Erfolg aus z. B. bei Uebertragung eines Perioststückes von

Hund auf Katze, Kaninchen, Ziege, Kameel etc. oder umgekehrt; entweder

wurde das transplantirte Stück ganz resorbirt, oder es bildete sich um

dasselbe ein Eiterherd aus, oder es wurde in eine Cyste eingeschlossen.

Eigenartige Experimente hat ~P. Bert~ angestellt: er trennte von

weissen, einige Tage alten Ratten ein 2–3 cm langes Stück vom Schwanz

ab und brachte es nach Abtrennung der Haut dem operirten Thiere an

einer anderen Stelle in’s Unterhautbindegewebe. Schon nach wenigen

Tagen war die Circulation in der Schwanzspitze durch Verbindung mit den

Gefässen der Umgebung wieder hergestellt. Muskeln und Nerven verfielen

einer regressiven Metamorphose, aber die andern Gewebe, Knochen,

Knorpel, Bindegewebe etc., fuhren lebhaft zu wachsen fort, so dass

die Schwanzspitze, die bei der Transplantation 2–3 cm gross war, bei

einigen Thieren, welche einen, zwei oder drei Monate nach der Operation

getödtet wurden, zu einer Länge von 5–9 cm ausgewachsen war.

+Dagegen fiel das Resultat bei Verpflanzung von einer auf die andere

Art abweichend aus.+ Bei Uebertragungen der Schwanzspitze von Mus

decumanus oder Mus rattus auf Eichhörnchen, Meerschweinchen, Kaninchen,

Katze, Hund oder umgekehrt traten entweder heftige Eiterungen ein,

welche die Abstossung des verpflanzten Stückes und häufig auch den Tod

des Versuchsthieres zur Folge hatten, oder es erfolgte bei weniger

stürmischem Verlauf allmähliche Resorption. +Ein Ueberleben und

Weiterwachsen der Schwanzspitze wurde nur bei sehr naher systematischer

Verwandtschaft der zum Versuche benutzten zwei Thierarten erzielt.+

So gelangen Transplantationen von Mus rattus auf Mus decumanus und

umgekehrt, dagegen nicht von Mus sylvaticus auf Mus rattus.

Zu demselben Ergebniss führt die +Vermischung der Blutarten von

zwei verschiedenen Thieren+, wie alle Experimentatoren, die sich

eingehender mit der Lehre von der +Transfusion+ beschäftigt haben, in

übereinstimmender Weise berichten. Auch hier kann man +harmonische und

disharmonische Verbindungen unterscheiden, die wieder vom Grade der

systematischen Verwandtschaft der Thierarten bestimmt werden+.

Bei Vermischung disharmonischer Blutarten treten sofort schwere

Störungen im Organismus auf. Schon nach wenigen Minuten beginnt ein

Zerfall rother Blutkörperchen, eine Auflösung des Hämoglobins im Plasma

(Lackfarbigwerden des Blutes) einzutreten, was in kurzer Zeit Blutharn

zur Folge hat. Schon in schwachen Dosen wirkt ungleichartiges Blut

schädlich, in starken Dosen oft sogar tödtlich. Der Erfolg ist ein

ziemlich ähnlicher, mag man das Blut unmittelbar von Gefäss zu Gefäss

zwischen zwei Thierarten, zwischen Hund und Kaninchen oder Hund und

Hammel oder umgekehrt überleiten, oder mag man es in defibrinirtem

Zustand einspritzen. Dagegen ist Transfusion von Blut zwischen

Individuen derselben oder sehr nahe stehender Arten ohne Schaden

ausführbar. Die Hämoglobinurie bleibt selbst bei sehr grossen Gaben

aus. Hieraus zieht ~Ponfick~ den Schluss, dass die Blutkörperchen

in ihrer weitaus überwiegenden Mehrzahl in dem fremden Organismus

unverändert bestehen bleiben.

Die mitgetheilten Ergebnisse der Pfropfung, Transplantation und

Transfusion berechtigen uns jetzt zur Aufstellung der folgenden These:

+an den Geweben von Pflanzen und Thieren sind zwei verschiedene Arten

von Eigenschaften zu unterscheiden, erstens die Eigenschaften, welche

mit der besonderen Leistung des Gewebes zusammenhängen, und zweitens

die Eigenschaften, die ihnen als Theilen einer besonderen Organismenart

zukommen+.

+Die functionellen Eigenschaften prägen sich meist in einer besonderen

Structur der Gewebe aus, sie sind daher für unser Auge häufig leicht

erkennbar und der mikroskopischen Untersuchung zugänglich. Ferner

bedingt gleiche Function der Zellen auch eine gleiche Structur. Daher

sehen wir, dass gleich functionirende Gewebe bei den verschiedensten

Organismen sich ausserordentlich ähnlich sind.+ Eine Sehne, ein

Nerv, ein Knochen- und Knorpelstück oder Blut eines Hundes und

eines Pferdes sind möglicher Weise bei histologischer Untersuchung

nicht zu unterscheiden; auch nach ihren specifischen Leistungen für

den Organismus würden sich die entsprechenden Theile der beiden

Säugethierarten gegeneinander austauschen und wechselseitig ersetzen

lassen müssen. Eine entsprechend grosse Sehne des Hundes, mit einem

Muskel des Pferdes vereinigt, würde den Zug vom Muskel auf den Knochen

ebenso gut übertragen und somit einen Ersatz für die mechanische

Leistung der Pferdesehne bilden können und ebenso ein Knochen-, ein

Knorpel- und ein Nervenstück.

Durch die äusserlichen Aehnlichkeiten in der Structur darf man sich

indessen nicht verleiten lassen, auch eine innere Aehnlichkeit

zwischen gleich aussehenden Zellen und Geweben anzunehmen. In dieser

Annahme liegt ein grosser Irrthum vor, in den schon manche Forscher

verfallen sind. Denn es werden hierbei +die an zweiter Stelle oben

hervorgehobenen Eigenschaften, welche einem Gewebe als Theil einer

besonderen Organismenart anhaften, die constitutionellen oder

Arteigenschaften, ganz übersehen+; sie werden so leicht übersehen, weil

sie sich unserer Wahrnehmung nicht aufdrängen, da sie auf einem für

unsere Erkenntnissmittel noch unzugänglichen Gebiete liegen und nur

auf Grund der oben erwähnten Experimente und allgemeinen Erwägungen

erschlossen werden können.

Der Sachverhalt ist bei den Gewebszellen ein ähnlicher wie bei den

Geschlechtsproducten. Nach ihren histologischen Eigenschaften sind

einerseits die Eier, andererseits die Samenfäden der verschiedenen

Säugethiere einander ausserordentlich ähnlich und in vielen Fällen für

uns gar nicht unterscheidbar; als Träger der Artcharaktere aber, die in

diesem Zustand für uns nicht wahrnehmbar sind, müssen sie, worüber ein

Zweifel nicht bestehen wird, so weit voneinander verschieden sein wie

Art von Art.

Worauf beruht nun die Verwandtschaft der Zellen, ihre sexuelle

und ihre vegetative Affinität? Auf der Gleichheit ihrer unseren

Untersuchungsmitteln unzugänglichen, feineren Organisation, auf

dem micellaren Aufbau derjenigen Zellbestandtheile, welche wir in

dem ersten Buch als die Eigenschaftsträger des Organismus oder als

seine Erbmasse nachzuweisen versucht haben. Dementsprechend werden

artungleiche Zellen sich auch in ihren chemisch-physikalischen

Eigenschaften von einander unterscheiden; der ganze celluläre

Stoffwechsel wird einen für die Art specifischen Charakter haben und

bewirken, dass nur Zellen mit gleichartigem Stoffwechsel und mit

gleichen chemisch-physikalischen Eigenschaften zu einander passen.

Die Zelle und die Gewebe (Vol. 2/2) · 第 90 / 225 题