ELFTES CAPITEL.

Die inneren Factoren der organischen Entwicklung.

(Fortsetzung.)

B. Die Correlationen der Organe und Gewebe auf späteren Stadien der

Entwicklung und im ausgebildeten Organismus.

Wenn schon bei Beginn des Furchungsprocesses die beiden ersten

Theilhälften des Eies, wie die Experimente gelehrt haben, je nach

ihrer gegenseitigen Lage und Beziehung verschiedenerlei Wirkungen

auf einander ausüben, welche für die weitere Gestaltung des

Entwicklungsprocesses ausschlaggebend sind, aber in ihren Folgen im

voraus sehr schwierig zu beurtheilen sind, um wie viel mehr muss diese

Schwierigkeit zunehmen, wenn es sich darum handelt, die zahllosen

Correlationen zu begreifen, welche auf späteren Stadien der Entwicklung

und im ausgebildeten Organismus zwischen den Milliarden von Zellen

stattfinden, welche in sehr kunstvoller Weise in zahlreichen Schichten

angeordnet und in grösseren und kleineren Gruppen zu Organen und

Geweben geordnet sind!

Um in das unendlich verwickelte Getriebe einen einigermaassen

orientirenden Einblick zu gewinnen, sei folgender Weg eingeschlagen.

Zunächst soll an einigen besonders instructiven Beispielen aus

dem Pflanzen- und Thierreich gezeigt werden, wie die zahlreichen

verschiedenen Theile eines Organismus in Abhängigkeit von einander

stehen und zu ihrer Erhaltung auf einander angewiesen sind. Alsdann

wollen wir versuchen, unser Thema in systematischer Weise zu

zergliedern, indem wir die im Körper stattfindenden Correlationen in

Gruppen eintheilen in ähnlicher Weise, wie es mit den äusseren, auf den

Organismus einwirkenden Factoren geschah.

Beispiele leicht wahrnehmbarer, ausgebreiteter Correlationen bei

Pflanzen und bei Thieren.

Bei den Pflanzen lässt sich eine tief eingreifende Correlation

zwischen ihren oberirdischen und ihren unterirdischen Theilen leicht

nachweisen. „Es stehen,“ wie ~Vöchting~ bemerkt, „an einem unter

normalen Bedingungen und ungestört wachsenden Baume alle Organe unter

einander in einem bestimmten Verhältniss. Einer gewissen Anzahl von

Blättern entspricht eine bestimmte Summe von Zweigen und Aesten.

Diese entspringen einem Stamm von proportionaler Dicke, und dieser

ruht endlich auf einer Hauptwurzel, die einer proportionalen Zahl

von Seitenwurzeln den Ursprung gibt. Zwischen allen diesen Theilen

herrscht unter normalen Verhältnissen ein Gleichgewichtszustand. Ein

Apfelbaum, der auf der Grenze zwischen bearbeitetem Gartenboden und

Rasen steht, wächst auf der dem ersteren zugewandten Seite ungleich

kräftiger als auf der entgegengesetzten. Würde man einem Apfelbaum,

der drei Hauptwurzeln und drei ihnen entsprechende Hauptäste besässe,

eine der Wurzeln amputiren, so würde der zugehörige Ast in der

Entwicklung zurückbleiben, ohne jedoch zu Grunde zu gehen.“ „Dieses

Gleichgewichtsverhältniss ist verschieden, je nach der specifischen

Natur des Baumes; es ist ein anderes bei der Eiche, ein anderes bei der

Buche; es ist verschieden bei differenten Varietäten derselben Art etc.“

Durch das Experiment kann man die hier berührte Correlation zwischen

den ober- und unterirdischen Theilen einer Pflanze leicht über jeden

Zweifel sicher stellen. Wir bedienen uns eines von ~Sachs~ angeführten

Beispiels:

Lässt man eine Tabakpflanze, einen Ricinus oder eine Sonnenrose sich im

freien Lande auf gutem Boden oder in einem Blumentopf entwickeln, der

mit etwa 3 Liter bester Gartenerde gefüllt ist, so erhält man im Laufe

von 100–120 Tagen zwei sehr verschieden aussehende Pflanzen. Im freien

Lande ist ein zuweilen armdicker Stamm mit zahlreichen grossen Blättern

und einem üppigen Wurzelwerk entstanden; im Blumentopfe dagegen, auch

wenn er unter den günstigsten Bedingungen im Freien steht und öfters

mit guten Nährlösungen begossen wird, hat sich nur ein Stamm von

Fingerdicke entwickelt, und mit einer gesammten Blattfläche, welche

kaum den fünften oder sechsten Theil der anderen Pflanze beträgt; dort

ist also eine grosse und kräftige, hier eine kleine und schwächliche

Pflanze trotz guter Ernährung entstanden.

Der wesentliche Grund für den Unterschied in der Entwicklung ist

einzig und allein in dem Umstand zu suchen, dass in dem beschränkten

Raum des Blumentopfes das Wurzelwerk des Pflänzchens sich nicht in der

Mächtigkeit und unter so günstigen Bedingungen wie im freien Lande hat

ausbilden können. In Folge des mangelhaften Wurzelwachsthums aber ist

das Wachsthum der Blätter wieder gehemmt worden, da sie weniger Nahrung

aus dem Boden (Wasser und Salze) zugeführt erhalten. Die kleineren

Blätter aber assimiliren nun auch ihrerseits weniger, was wieder auf

die Holzbildung im Stamm zurückwirkt. So treten uns in dem noch relativ

einfachen Beispiel eine Anzahl von correlativen Veränderungen als eine

zusammenhängende Kette von Ursachen und Wirkungen entgegen.

Aehnliche Correlationen des Wachsthums kann man bei den Pflanzen leicht

in der verschiedensten Weise durch äussere Eingriffe hervorrufen.

Wie bekannt, wachsen die Fichten an ihrem oberen Ende in verticaler

Richtung vermittelst des Gipfeltriebes in die Länge und erzeugen

unter ihm sich in horizontaler Richtung ausbreitende Seitensprosse,

welche zu vier bis fünf in einem Quirl zusammengeordnet sind. Wenn

nun der +Gipfeltrieb einer Fichte+ abgeschnitten oder durch irgend

einen anderen Umstand zerstört wird, so müsste man erwarten, dass

das Längenwachsthum mit der Entfernung des ihm dienenden Organes

aufhören würde. Anstatt dessen wird durch correlatives Wachsthum die

Verstümmelung nach einiger Zeit ausgeglichen. Einer der ursprünglich

in horizontaler Richtung wachsenden Seitenäste nämlich beginnt jetzt

allmählich sich aufzurichten und seine dorsoventrale Beschaffenheit zu

verlieren; er wird orthotrop, tritt schliesslich ganz in die Stelle des

Gipfelsprosses ein, wächst wie dieser in verticaler Richtung weiter

und erzeugt wie dieser jetzt Quirle von sich horizontal ausbreitenden

Seitensprossen.

Das correlative Wachsthum, das zwischen den verschiedenen Organen

einer Pflanze besteht, gibt dem Gärtner Gelegenheit zu mannigfachen

zweckmässigen Eingriffen, durch welche er viele Pflanzen wie eine

plastische Masse seinen Zwecken entsprechend formt. Da unentwickelte

Knospen noch indifferente Gebilde sind, deren weiteres Wachsthum durch

ihre Stellung an der ganzen Pflanze durch Correlation bestimmt wird,

kann er sie durch Beschneiden, durch Krümmen, durch Horizontalbinden

der Zweige etc. bestimmen, dass sie entweder zu einem längeren oder

kürzeren Laub- oder zu einem Blüthenzweig auswachsen. „Um zum Beispiel

bei Prunus spinosa einen Langspross an Stelle eines Dorns entstehen

zu lassen, braucht man nur im Frühjahr einen im Wachsthum begriffenen

Langtrieb auf geeigneter Höhe zu durchschneiden. Aus der oder den unter

dem Schnitt gelegenen Knospen entwickeln sich nun Langsprosse, welche

dem mütterlichen Träger gleichen und dessen ununterbrochenes Wachsthum

fortsetzen, während sie sich an der unverletzten Achse zu Dornen

umgebildet haben würden. Wir +verwandeln somit die Anlage eines Dornes

in die eines langen Laubsprosses+“ (~Vöchting~).

In allen derartigen Fällen correlativen Wachsthums scheint es, um uns

eines Ausspruches von ~Nägeli~ zu bedienen, als ob das Idioplasma genau

wüsste, was in den übrigen Theilen der Pflanze vorgeht, und was es thun

muss, um die Integrität und die Lebensfähigkeit des Individuums wieder

herzustellen.

Bei den viel weiter und höher differenzirten Thieren herrscht eine noch

viel grössere Harmonie und gegenseitige Abhängigkeit zwischen einzelnen

Organen und Geweben, so dass Veränderung in dem einen Theil allmählich

auch eine Masse weiterer Veränderungen in vielen anderen Theilen

unfehlbar zur Folge hat. Auch hierfür zwei Beispiele.

Zur +Fortbewegung in der Luft+ sind viel stärkere motorische Kräfte

erforderlich als zur Fortbewegung auf dem Lande oder in dem Wasser. Bei

den Vögeln sind daher die zum Flügelschlag hauptsächlich gebrauchten

Muskeln, nämlich die grossen M. pectorales, zu so gewaltigen Massen

wie sonst bei keinem anderen Wirbelthier entwickelt. Besonders mächtig

aber sind sie bei den +besten Fliegern+, unter denen die kleinen,

pfeilschnell durch die Luft schiessenden +Kolibris+ in erster Reihe

stehen. Den Gegensatz zu ihnen bilden die Laufvögel, von denen die

Strausse ihre vorderen Extremitäten überhaupt nicht mehr zum Flug

benutzen können und daher auch nur schwach entwickelte Brustmuskeln

besitzen.

In allen Fällen nun, in denen durch Anpassung an das Fliegen die

Brustmuskulatur stark ausgebildet ist, hat sie an einer grossen Reihe

anderer Organsysteme entsprechende correlative Abänderungen nach sich

gezogen. Zu grossen Muskelmassen gehört ein entsprechend grosses

Ursprungsgebiet am Skelett. In Folge dessen sehen wir bei allen

Zugvögeln das Brustbein, damit es den zahlreicher gewordenen Fasern des

Musc. pectoralis eine genügende Ursprungsfläche darbietet, mit einer

grossen +Crista sterni+ ausgerüstet; diese gewinnt wieder die grössten

Dimensionen bei den besten Fliegern mit den stärksten M. pectorales.

So ist bei den kleinen Kolibris (Fig. 69) der Brustbeinkamm von einer

ganz überraschenden Höhe, indem er noch um ein Beträchtliches den

sterno-vertebralen Durchmesser des Brustkorbes übertrifft. Im Gegensatz

dazu fehlt eine Crista sterni ganz bei den Straussen mit ihrer

verkümmerten Brustmuskulatur.

Zu der offenkundigen Correlation zwischen Muskel- und Knochensystem

gesellen sich noch zahlreiche andere. Da jede Muskelfaser von

einer Nervenfaser innervirt wird, erfahren die Nervi pectorales

bei den Flugvögeln eine entsprechende Zunahme durch correlatives

Wachsthum. Wahrscheinlich sind hiermit wieder Veränderungen an

den Ursprungsstellen der Nerven im Rückenmark verknüpft, da die

motorischen Nervenfasern als Achsencylinder-Fortsätze aus motorischen

Ganglienzellen ihren Ursprung nehmen; vielleicht reichen sogar die

correlativen Veränderungen bis in die Hirnrinde hinein, wo die

Pyramidenbahnen ihre centralen Ursprünge haben.

Wie das Nervensystem wird auch das Blutgefässsystem verändert, indem

das Caliber der die Brustmuskeln ernährenden Arteriae thoracicae in

entsprechender Weise zunimmt. Mit der Vergrösserung des Durchmessers

muss sich die Gefässwand verdicken und in ihren Schichten sich der

stärkeren Beanspruchung gemäss histologisch verändern; sie muss eine

dickere Intima, mehr elastisches Gewebe und zahlreichere glatte

Muskelzellen erhalten. Und wenn wir das correlative Wachsthum noch

mehr in seinen Einzelheiten verfolgen wollen, so müssen wir weiter

hinzufügen, dass mit der neu entstandenen und vergrösserten Crista

sterni, dem stärker gewordenen Nerv etc. ebenfalls veränderte

Verhältnisse in der Vertheilung der Blutgefässe zusammenhängen.

Correlative Veränderungen geht ferner auch das mit allen genannten

Organen in Verbindung stehende faserige Bindegewebe ein. Der stärker

gewordene Musculus pectoralis schafft sich eine entsprechend starke

Ansatzsehne am Oberarmknochen, welcher selbst in Folge dessen mit einer

ansehnlicheren Tuberositas an der Ansatzstelle ausgestattet wird. Das

interstitielle Bindegewebe zwischen den Muskelfasern nimmt zu. Der

dickere Nervenstamm erhält ein entsprechendes Perineurium.

[Illustration: =Fig. 69. Skelett eines Kolibri (Lampornis).=

Die Crista sterni übertrifft an Höhe um ein Erhebliches den

Sterno-vertebral-Durchmesser des Brustkorbes.]

In dieser Weise hat die durch Anpassung an den Flug hervorgerufene

Vergrösserung der Brustmuskeln mit Nothwendigkeit eine +sehr grosse

Anzahl Veränderungen+, die auf correlativem Wachsthum beruhen,

Veränderungen an Organen und vielen Geweben zu ihrer Folge gehabt,

wobei wir noch von zahllosen anderen Processen im Körper (an Lunge,

Herz etc. etc.) ganz absehen.

Während in dem angeführten Beispiel die zusammengehörigen correlativen

Veränderungen sich in ihrem ursächlichen Zusammenhang ziemlich klar

überschauen lassen, fehlt uns in anderen Fällen, aus denen wir das

zweite Beispiel herausgreifen, zur Zeit noch die tiefere Einsicht.

Mehr oder minder unverständlich ist uns der +Zusammenhang zwischen

der Entwicklung der Geschlechtsdrüsen und der sogenannten secundären

Sexualcharaktere+, die bei manchen Thieren, wie einzelnen Vögeln und

Säugethierarten, in so ausgeprägter Weise vorhanden sind. Bei den

Hühnervögeln unterscheidet sich die männliche von der weiblichen Form

durch den Besitz eigenthümlicher blutreicher Hautlappen am Kopf,

durch die eigenartige Befiederung, namentlich des Halses; bei den

Schweinearten sind die Eckzähne des Männchens zu den mächtigen Hauern

entwickelt; beim Menschen treten Unterschiede in der Behaarung, in der

Form des Kehlkopfes und der von ihr abhängigen tieferen oder höheren

Stimmlage ein.

Dass die Ausbildung der secundären Sexualcharaktere in Correlation

zu der Entwicklung der männlichen oder weiblichen Geschlechtsdrüsen

erfolgt, lässt sich experimentell beweisen; denn sie lässt sich ganz

oder theilweise unterdrücken, wenn man den männlichen Thieren, z. B.

dem Hahn bald nach seinem Auskriechen aus dem Ei, oder dem neugeborenen

Eber die Hoden castrirt. Ferner ist von der Henne bekannt, dass sie in

vorgeschrittenem Alter, wenn die Eientwicklung im Ovarium aufhört, bei

der Mauserung in der neu sich bildenden Befiederung dem Hahne ähnlicher

wird; man hat daher den bei alten Hennen gelegentlich auftretenden

Zustand als +Hahnenfedrigkeit+ bezeichnet. Auch menschliche Eunuchen

erfahren in Folge der Castration mangelnde Ausbildung der secundären

Sexualcharaktere, zeichnen sich durch verändertes Wachsthum des

Kehlkopfes, hohe Stimme und mangelhaften Bartwuchs aus.

Wenn auf der einen Seite der Zusammenhang zwischen der Entwicklung der

Geschlechtsdrüsen und der secundären Sexualcharaktere nicht in Abrede

gestellt werden kann, so fehlt uns auf der anderen Seite doch das

tiefere Verständniss dafür. Wird die Correlation zwischen den Organen,

welche functionell direct nichts mit einander zu thun haben, durch das

Nervensystem vermittelt, oder sind es vielleicht besondere Substanzen,

welche vom Hoden oder Eierstock abgesondert werden, in den Blutstrom

gerathen und so die weit abgelegenen Körpertheile zu correlativem

Wachsthum veranlassen? Zu einem Entscheid der aufgeworfenen Alternative

fehlt es noch an jeder experimentellen Unterlage.

Eintheilung der Correlationen in einzelne Gruppen.

+Zum richtigen Verständniss der Correlationen muss man in Betracht

ziehen, dass innerhalb eines Organismus+, wie auf Seite 75 aus einander

gesetzt wurde, +sich jeder Theil zum anderen als Aussenwelt verhält.

Daher sind für die Beurtheilung ihrer gegenseitigen Beziehungen

dieselben Gesichtspunkte maassgebend wie für die Beziehungen zwischen

Organismus und Aussenwelt. Wie letztere auf den Organismus mit

unzähligen, mannigfaltigen Reizen einwirkt, die wir als mechanische,

chemische, thermische, elektrische etc. unterschieden haben, so ist

auch im Organismus in genau der gleichen Weise ein Theil als eine

Reizquelle für andere Theile anzusehen.+

Hierbei sind es nicht bloss die Nerven, welche Reize übertragen.

Solche können vielmehr noch auf manchen anderen Wegen übermittelt

werden. Zellen, welche besondere Stoffe in die Säfte des Körpers

abscheiden, liefern ebenso viele +chemische Reize+, welche an den

verschiedensten, oft vom Entstehungsort weit abgelegenen Stellen ihre

Wirkungen auf andere reizempfängliche Zellen ausüben können. Denn durch

Lymphe und Blut werden die als Reiz wirkenden Substanzen bald hier-,

bald dorthin fortgeleitet. Ebenso wird beim Lebensprocess der Zellen

+Wärme+ producirt, die ebenfalls, indem sie zunächst die Bluttemperatur

bestimmt, an einzelnen Stellen des Körpers als Reiz zu besonderen

Wirkungen führen kann. An +mechanischen Reizen+ zwischen den Geweben

und Organen des Körpers fehlt es gleichfalls nicht. Wie die Zellen,

üben die wachsenden Gewebe und Organe einen Druck auf einander aus

und bestimmen sich dadurch in ihrer äusseren Form. Muskeln wirken

durch Zug und Dehnung auf manche Theile des Körpers, besonders aber

auf das faserige Bindegewebe ein, das sie dementsprechend formen.

Die Wandungen von Hohlräumen können durch wechselnde Füllung bald

übermässig ausgedehnt, bald erschlafft und dadurch in sehr verschiedene

Spannungszustände versetzt werden.

Je nach den in Frage kommenden Reizen können wir daher auch die

Correlationen des Körpers in Gruppen eintheilen, in Correlationen,

welche durch chemische, oder durch mechanische, oder durch Nervenreize

vermittelt werden. Dazu kommen noch Wachsthumsprocesse, die in einer

uns noch unverständlichen Weise vom ganzen Organismus aus beeinflusst

werden. Hierher gehören vor allen Dingen die Erscheinungen der

+Regeneration+ und der +Heteromorphose+.

Die Zelle und die Gewebe (Vol. 2/2) · 第 149 / 225 题